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MVR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

①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/h25℃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h102℃的蒸馏水和200kg/h120℃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;

②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%;

③含硫酸钠%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

①降膜分离器SE01和结晶分离器SE02在蒸发的过程中产生的h90℃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h,温度约为

102℃;

②200kg/h120℃鲜蒸汽在鲜蒸汽板换HE02内与进入原料进行换热,冷凝水

量h;

③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h,出料量为h;蒸发参数如下表：