mvr強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器工作原理(全面了解MVR蒸發(fā)器原理)
MVR蒸發(fā)器是重新利用它自身產(chǎn)生的二次蒸汽的能量,從而減少對(duì)外界能源的需求的一項(xiàng)節(jié)能技術(shù)。
MVR蒸發(fā)器的原理是利用高能效蒸汽壓縮機(jī)壓縮蒸發(fā)產(chǎn)生的二次蒸汽,提高二次蒸汽的壓力和溫度。
被提高熱能的二次蒸汽打入加熱器對(duì)原液再進(jìn)行加熱,受熱的原液繼續(xù)蒸發(fā)產(chǎn)生二次蒸汽,從而實(shí)現(xiàn)持續(xù)的蒸發(fā)狀態(tài)。
MVR技術(shù)的核心是將二次蒸汽的熱燴通過(guò)壓縮提升其溫度作為熱源替代新鮮蒸汽。
即外加一部分壓縮機(jī)做功來(lái)實(shí)現(xiàn)循環(huán)蒸發(fā),從而可以不需要外部鮮蒸汽,依靠蒸發(fā)系統(tǒng)自循環(huán)來(lái)實(shí)現(xiàn)蒸發(fā)濃縮的目的。
這樣,原來(lái)要廢棄的蒸汽就得到了充分的利用,回收了潛熱,又提高了熱效率。
從理論上來(lái)看,使用MVR蒸發(fā)器比傳蒸發(fā)器節(jié)省60%-80%以上的能源,節(jié)省90%以上的冷卻水。
廢水處理MVR的工作原理
工業(yè)廢水處理中,MVR蒸發(fā)裝置的蒸汽機(jī)通過(guò)機(jī)械壓縮方法即渦輪增壓的原理使空氣得到有效壓縮,形成機(jī)械能與動(dòng)能。
在較為封閉的容器內(nèi),相關(guān)裝置通過(guò)加熱與蒸發(fā),可促進(jìn)熱力資源與電力能源之間的轉(zhuǎn)化,由此解決能源消耗。
在MVR系統(tǒng)中,預(yù)熱階段的熱源由蒸汽發(fā)生器提供,直至物料開始蒸發(fā)產(chǎn)生蒸汽。
物料經(jīng)過(guò)加熱產(chǎn)生的二次蒸汽,通過(guò)壓縮機(jī)壓縮成為高溫高壓的蒸汽,在此產(chǎn)生的高溫高壓蒸汽作為加熱的熱源。
蒸發(fā)腔內(nèi)的物料經(jīng)加熱不斷蒸發(fā),而經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)的高溫高壓蒸汽通過(guò)不斷的換熱,冷卻變成冷凝水,即處理后的水。
壓縮機(jī)作為整個(gè)系統(tǒng)的熱源,實(shí)現(xiàn)了電能向熱能的轉(zhuǎn)換,避免了整個(gè)系統(tǒng)對(duì)外界生蒸汽的依賴與攝取。
MVR 系統(tǒng)主要組成
1.加熱室
加熱室為列管式換熱器,管程內(nèi)為物料、殼程內(nèi)為蒸汽,殼程內(nèi)配有多個(gè)折流板,增加擾動(dòng)強(qiáng)化傳熱。采用強(qiáng)制循環(huán)軸流泵做動(dòng)力,使物料循環(huán)蒸發(fā),提高物料的流速以免換熱管結(jié)垢。
2.分離室/結(jié)晶室
分離室/結(jié)晶室為立式裝置,在蒸發(fā)中起到汽液分離、物料沉降、晶體生長(zhǎng)的作用。
設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使物料有比較大的分離空間,減少物沫夾帶,并考慮晶體的生長(zhǎng)空間。
3.強(qiáng)制循環(huán)泵
多為軸流式循環(huán)泵,適用于大流量低揚(yáng)程的場(chǎng)合。
提高了蒸發(fā)器內(nèi)物料的流速,可有效避免管內(nèi)結(jié)垢,大流量使溶液的平均過(guò)飽和度降低,降低了局部爆發(fā)成核的幾率,有利于晶體的生長(zhǎng)。
4.壓縮機(jī)
壓縮機(jī)有離心式壓縮機(jī)和羅茨式壓縮機(jī)兩種。
離心式壓縮機(jī)屬于葉片式風(fēng)機(jī),適合蒸發(fā)量較大但物料沸點(diǎn)升高不大的情況。
它具有下列特點(diǎn):
生產(chǎn)能力大、供氣量均勻、流量平穩(wěn),維護(hù)費(fèi)用少、結(jié)構(gòu)可靠、運(yùn)轉(zhuǎn)周期長(zhǎng)、人員操作少,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易損件少,消除汽缸帶油、氣體質(zhì)量好,但易產(chǎn)生喘振。
羅茨式壓縮機(jī)屬于容積式風(fēng)機(jī),適用于蒸發(fā)量較小但沸點(diǎn)升高較大的情況。
它具有下列特點(diǎn):
效率高、壓比高、對(duì)進(jìn)氣壓力的穩(wěn)定性要求較低、無(wú)喘振現(xiàn)象,但排量相對(duì)較小、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、振動(dòng)大、檢修間隔時(shí)間短、維護(hù)費(fèi)用高。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)應(yīng)根據(jù)料液的特點(diǎn)選擇適合的壓縮機(jī)。
MVR蒸發(fā)結(jié)晶器在廢水處理中的應(yīng)用
在工業(yè)廢水處理工作中,傳統(tǒng)的蒸發(fā)技術(shù)與處理工藝由于技術(shù)要求較低,需要大量的設(shè)備與人員參與,使得實(shí)際的廢水處理工作效果不明確。
而基于MVR蒸發(fā)工藝在廢水預(yù)處理階段的應(yīng)用,可顯著提升工業(yè)廢水的處理工作水平。
預(yù)處理階段在工業(yè)廢水處理中的地位極為重要,這一階段的廢水處理方式,以水質(zhì)軟化為主,通常情況下采取的方式較為簡(jiǎn)單。
下面列舉了,常用的高鹽水MVR預(yù)處理方式:
1.高溫濕式氧化 MVR工藝
高溫濕法氧化的目的是物料在500-600℃氣體中將廢水中COD氧化。
這種方式由于投資比較大,系統(tǒng)較為復(fù)雜,在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用案例不多。
如果能夠從廢水中提取到有利用價(jià)值的鹽是比較可靠的,如果只是為了氯化鈉或硫酸鈉廢鹽,意義不大。
2.溶劑萃取 MVR
水中含有DMAC、DMF等,直接蒸發(fā),會(huì)對(duì)水的出鹽和壓縮機(jī)有很大影響
其次,這些物質(zhì)較有價(jià)值,可先回收,再做蒸發(fā)處置。
3.活性炭吸附 再生爐 MVR
工業(yè)廢水中COD過(guò)高在蒸發(fā)時(shí),很難得到較好的鹽。將COD降到2000-3000mg/L時(shí)才可能得到白色較好的鹽。
因此,較好的方法是用活性炭吸附水中的COD,使其下降,再經(jīng)過(guò)MVR蒸發(fā)器。吸收了COD的活性炭通過(guò)再生爐二次再生,循環(huán)使用。
目前,在煤化工中,有兩段是需要活性炭吸附再生,一是蒸發(fā)除鹽的前段,需要通過(guò)某種方式降低COD,比如樹脂吸附、高級(jí)氧化;二是最終水的將出水COD降到適宜范圍。
4.MVR 焚燒
針對(duì)無(wú)法生化和蒸發(fā)的物料,會(huì)先考慮用濃縮將COD減量部分,再通過(guò)焚燒或生物干燥的方式將高鹽高沸點(diǎn)的物質(zhì)燒掉。
目前,焚燒的方式有兩種,一是生物造粒,二是作為固體焚燒。