MVR蒸发技术的特点

2023-06-25 理论教育版权反馈

【摘要】：MVR是利用蒸发系统自身产生的二次蒸汽，经压缩机的机械做功将低品位的蒸汽提升为高品位的蒸汽热源，向蒸发系统连续提供热能，进而完成对溶液蒸发提浓的一项技术。MVR的工作原理如图6-3所示。图6-3MVR工作原理图溶液通过循环泵在换热器（管内）和分离器间循环流动，正常运行后，待处理的料液通过进料泵按一定的比例进入循环系统。据测算MVR的经济性相当于多效蒸发的30效。

MVR是利用蒸发系统自身产生的二次蒸汽，经压缩机的机械做功将低品位的蒸汽提升为高品位的蒸汽热源，向蒸发系统连续提供热能，进而完成对溶液蒸发提浓的一项技术。

在多效蒸发系统中，由于溶液沸点升高和传热变差等原因，二次蒸汽的品位通常要低于一次蒸汽，利用二次蒸汽的热能的先决条件是被加热溶液的沸点必须低于二次蒸汽的饱和温度，当不能满足上述条件时，二次蒸汽的热能就不能再次利用。在MVR蒸发系统中，二次蒸汽通过蒸汽再压缩的方式将其压力和温度同时提高，并返回体系再次用于加热，选择合适的工艺条件可以使压缩后蒸汽量与加热所需的蒸汽量相同，进而用压缩后的二次蒸汽替代一次蒸汽，由于这一过程是一个封闭的循环系统，不断有二次蒸汽蒸出，经分离后，二次蒸汽被压缩后，再次用于加热，因此，设备运行后，可以利用自身的循环实现“0”外来蒸汽的蒸发，其消耗的仅是压缩机所用的电能。MVR的工作原理如图6-3所示。

图6-3　MVR工作原理图

溶液通过循环泵在换热器（管内）和分离器间循环流动，正常运行后，待处理的料液通过进料泵按一定的比例进入循环系统。开车时，首先用生蒸汽给换热器加热（蒸汽走管外），使管内的溶液加热沸腾，产生二次蒸汽，二次蒸汽经MVR压缩机压缩，压力、温度升高，热焓增加，然后送到换热器当做加热蒸汽使用，使料液维持沸腾状态，而加热蒸汽本身则冷凝成水。这一过程往复循环连续进行，当产生的二次蒸汽经压缩后足以加热料液蒸发时，就不再需要生蒸汽。这一技术使二次蒸汽得到了充分的利用，回收了潜热，提高了热效率。实际使用过程中，根据工艺需要，要合理设计和利用MVR技术，需要考虑压缩机容量，当一台压缩机不能一次性完成浓缩负荷时，可以使用两台压缩机，因此，要考虑如何合理分配各级的蒸发量。当然，还需对冷凝水等尚有一定温度的物料进行热量回收，以达到进一步节能的目的，Lyocell纤维生产中MVR溶剂回收的简易流程如图6-4所示。

图6-4　MVR溶剂回收流程图

Lyocell纤维生产中，由于要将15%左右的溶液提浓到75%以上，因此，按照最节约投资成本和运行成本的原则，通常将浓缩分几段完成，当NMMO浓度浓缩至70%以上时，由于物料沸点升高达到30℃以上，所需加热量很低，而小产能的压缩机并不经济，此外，从精准控制溶液浓度考虑，最后一级通常用生蒸汽直接加热。

实际工况中，利用蒸汽压缩机对换热器中的少量不凝气和水蒸气进行压缩，能使系统内的温度提升5～20℃，并在蒸发器系统内重复利用所产生的二次蒸汽的热量，新鲜蒸汽仅用于装置开车阶段的预热和引发，提高了热效率并降低了能耗。据测算MVR的经济性相当于多效蒸发的30效。

MVR蒸发技术的特点

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