MVR蒸发器工艺操作规程

MVRMVR 蒸发器工艺操作规程蒸发器工艺操作规程 第一部分 原理 MVR 蒸发器不同于普通单效降膜或多效降膜蒸发器，MVR 为单体蒸发器，集多 效降膜蒸发器于一身，根据所需产品浓度不同采取分段式蒸发，即产品在第一次 经过效体后不能达到所需浓度时， 产品在离开效体后通过效体下部的真空泵将产 品通过效体外部管路抽到效体上部再次通过效体， 然后通过这种反复通过效体以 达到所需浓度。 效体内部为排列的细管，管内部为产品，外部为蒸汽，在产品由上而下的流 动过程中由于管内面积增大而是产品呈膜状流动，以增加受热面积，通过真空泵 在效体内形成负压， 降低产品中水的沸点， 从而达到浓缩， 产品蒸发温度为 60℃ 左右。 产品经效体加热蒸发后产生的冷凝水、部分蒸汽和给效体加热后残余的蒸汽 一起通过分离器进行分离，冷凝水由分离器下部流出用于预热进入效体的产品， 蒸汽通过风扇增压器进行增压（蒸汽压力越大温度越高），而后经增压的蒸汽通 过管路汇合一次蒸汽再次通过效体。 设备启动时需一部分蒸汽进行预热，正常运转后所需蒸汽会大幅度减少，在 风扇增压器对二次蒸汽加压的过程中由电能转化为蒸汽的热能， 所以设备运转过 程中所需蒸汽减少，而所需电量大幅增加。 产品在效体流动的整个过程中温度始终在 60℃左右，加热蒸汽与产品之间的 温度差也保持在 5—8℃左右，产品与加热介质之间的温度差越小越有利于保护 产品质量、有效防止糊管。 产品的浓缩度在 50%左右时仅 MVR 蒸发器就能完成 第二部分 工艺流程说明 1、 物料走向 进料：上游工艺产生的硫酸钠原液送至本系统原料缓冲罐 T01 中，由进料泵 P01 打入蒸发系统。5t/h 25℃ 5%的硫酸钠溶液从原料缓冲罐 T01 出来，由进料 泵 P01 打入板式换热器， 硫酸钠溶液在蒸馏水板换 HE01 和鲜蒸汽板换 HE02 内分 别与系统产生的 3.5t/h 102℃的蒸馏水和 200kg/h 120℃的鲜蒸汽进行换热，温 度达到 92℃后，进入降膜换热器 HE03 进行蒸发浓缩。 蒸发时， 5t/h 的进料液在一体式二效降膜蒸发器 HE03 内与经压缩机升温升压 后的二次蒸汽换热，进行蒸发浓缩，物料通过降膜循环泵 P03、P04 打循环，蒸 发的蒸汽在分离器 SE01 内气液分离后进入压缩机 C01 升温升压；分离后的浓缩 液进入分离器底部，一部分进入降膜蒸发器底部储液段打循环，一部分通过二效 转料阀转去强制循环蒸发器继续蒸发浓缩。经过降膜蒸发器的蒸发浓缩，溶液中 硫酸钠浓度由 5%浓缩到 25.8%。 含硫酸钠 25.8%物料在强制循环蒸发器 HE04 内与经压缩机升温升压后的二次 蒸汽换热，继续蒸发浓缩，然后进入结晶分离器 SE02 内气液分离，浓缩液进入 分离器底部经强制循环泵 P05 打循环，二次蒸汽往上，汽液分离后与降膜分离器 产生的二次蒸汽汇合进入压缩机 C01 入口。达到设计浓缩比后，经出料泵 P06 将含结晶浓缩液打出系统外。浓缩液 1500kg/h 中含有 167kg 的硫酸钠盐，和 1333kg 的饱和液体。 2、 水汽走向 降膜分离器 SE01 和结晶分离器 SE02 在蒸发的过程中产生的 3.5t/h 90℃二 次蒸汽经过压缩机 C01 升温升压后达到 102℃，去强制循环蒸发器 HE04 的壳程， 然后进入降膜蒸发器 HE03 壳程，二次蒸汽与管程内的物料换热后冷凝成水排出 系统，管程内的物料蒸发或者升温。冷凝水量为 3.5t/h，温度约为 102℃。 200kg/h 120℃鲜蒸汽在鲜蒸汽板换 HE02 内与进入原料进行换热，冷凝水量 0.2t/h。 强制循环蒸发器 HE04、 降膜蒸发器 HE03、 鲜蒸汽板换 HE02 冷凝下来的 3.7t/h 102℃的蒸馏水自流到蒸馏水罐 T02，经蒸馏水泵 P02 打到蒸馏水板换 HE01 与进 入系统的原料换热，温度降低到 35℃后排出系统。 3、 设计参数 正常蒸发时降膜蒸发器和强制循环蒸发器效壳程加热蒸汽温度为 102℃（约 1088mbar），蒸发温度 90℃r（约 701mbar），温差为 12℃，浓缩液沸点升高取 6℃，从而确保系统蒸发稳定。系统设计进料量5t/h，蒸发水量3.5t/h，出料量 为 1.5t/h。蒸发参数如下表： 名称 加热器压力 加热器温度 分离器压力 蒸发温度 第三部分岗位操作 :进料预热.稳定蒸发.停车卸料 主要设备性能 1 预热器 多数情况下待蒸发的溶液在进入蒸发器前都必须预热。本系统中，采用两个 板式换热器对待处理原料液进行预热。蒸汽冷凝水和鲜蒸汽为热介质，进料液为 冷介质，在板式预热器中，冷热介质进行热交换，将原料液预热到蒸发温度。 2 蒸发器 需要蒸发的溶液在蒸发器里和热源蒸汽进行换热，产生蒸发。根据不同溶液 的性质来选择不同类型的蒸发器。根据用户需要处理硫酸钠、三单体、甲醇、其 他有机物组成的混合溶液 （硫酸钠 5%左右， 甲醇含量 0.5-1%， 有机物含量为 15%） 的性质，本系统选择材质为 316L 的降膜加强制循环蒸发器。降膜蒸发器通过降 膜循环泵来建立循环，管内液体通过重力和真空的诱导作用，成均匀膜状自上而 下流动， 流动过程中被壳程蒸汽加热汽化，产生的蒸汽和液体进入分离器进行分 离。在强制循环蒸发器内，物料有一个高流速，不容易产生堵管的情况。 （1）蒸汽采用多通道进入加热室，并设置了公司自行设计的特殊装置，有效 避免了高速蒸汽流对加热管的冲击。 （2）对加热管束在管板上的排列方式作了充分的考虑，能使加热蒸汽迅速到 达管束的深处，并在加热室内均匀分布，提高蒸汽的加热效率。 （3） 管板上管孔的特殊设计以及独特的液压胀管技术， 保证了胀管的紧密性， 同时不增加应力。 （4）特殊的构造能自动消除液面上厚厚的泡沫层，使二次蒸汽从液面上逸出 降膜蒸发器 1088mbar 102℃ 701mbar 90℃ 强制循环蒸发器 1088mbar 102℃ 701mbar 90℃ 时，夹带量最小。 3 分离器 用于蒸汽和液体的分离，根据不同溶液的性质可以选择不同的分离器，一般 有离心分离器，重力分离器或者有特殊结构的分离器。本系统蒸发硫酸钠溶液， 有少量结晶出现，因此在高浓度蒸发时采用结晶分离器，在分离器的底部采用锥 形封头，析出的结晶不会在分离器内沉积。 分离器顶部安装的挡板可以实现更好的气液分离作用。 4 MVR 压缩机系统 由原装进口的蒸汽压缩机、以及带动蒸汽压缩机的原装进口的马达以及变频 器组成。 这部分 MVR 系统是本套设备的核心部分，从分离器出来的二次蒸汽通过 蒸汽压缩机的压缩升温， 再打入蒸发室加热物料， 达到循环利用二次蒸汽的目的， 从而也节省了能源。优点如下： （1）热效率高，节省能源，比能耗低，蒸发一顿水的能耗大约是传统蒸发器 的 1/6 到 1/5.运行成本大大降低。 （2）低运行成本：由于能耗低，相应整个蒸发器运行成本也大大降低，只有 传统蒸发器的三分之一到二分之一。 （3）温差小，不容易腐蚀换热管，也不容易结垢，对热敏性的物料具有很好 的蒸发效果。延长设备使用寿命。 （4）智能化，本压缩机可以通过软件很容易的监控压缩机的各个运行参数， 而