垃圾渗滤液
MVR蒸发方案书
3t/h(压缩机)
一、设备介绍
MVR是蒸汽机械再压缩技术的简称。MVR是重新利用它自身产生的二次蒸汽的能量,从而减少对外界能源的需求的一项节能技术。早在60年代,国外就已成功的将该技术用于化工、食品、医药、海水淡化及污水处理等领域。
在MVR蒸发系统中,蒸发产生的低温二次蒸汽经压缩机压缩,把电能转换成热能,使蒸汽的温度、压力提高,增加,然后重新进入蒸发器的加热室作为热源,充分利用蒸汽的潜热,使料液维持沸腾状态,而加热蒸汽本身则冷凝成水。除开车启动外,整个生产过程中仅需少量生蒸汽。主要利用二次蒸汽,使原来要废弃的二次蒸汽就得到了充分的利用,回收了潜热,提高了热效率,理论上生蒸汽的经济性相当于多效蒸发的30效。
二、MVR蒸发特点
MVR蒸发系统与多效蒸发相比具有以下优点:
(1)低能耗、低运行费用;从理论上来看,使用MVR蒸发器比传统蒸发器节省75%以上的能源;实际使用中MVR蒸发器的运行成本只有传统蒸发器的20%-50%(当物料不同时,能耗有所改变);
(2)蒸发设备紧凑,占地面积小、所需空间也小。与多效蒸发相比可以减少50%以上的占地面积;
(3)仅需少量冷却水,可以节省90%以上的冷却水,公用工程配套少。
(4)运行平稳,自动化程度高;通过PLC、工业计算机(FA)、组态等形式来控制系统温度、压力、马达转速,保持系统蒸发平衡。
(5)清洁能源,洁净环保。MVR蒸发器以电为主,采用的是工业电源,没有二氧化碳排放的问题。
(6)采用单级真空蒸发,蒸发温度低,特别适合热敏性较强的物料,不易使物料变性。采用低温负压蒸发,有利于防止被蒸发物料的高温变性。
三、技术规范
规范要求:设计必须符合国家规范,并协助业主做好项目的竣工验收。
所有设计参考国家现行的相关的规范、规定:
《钢制压力容器》GB-
《管壳式换热器》GB-
《固定式压力容器安全技术监察规程》TSGR-
《化工工艺设计施工图内容和深度统一规定》HG/T-
《化工装置设备布置设计规定》HG/T-
《低压成套开关设备》GB-87
《固定式压力容器安全技术监察规程》TSGR-
《化工工艺设计施工图内容和深度统一规定》HG/T-
《化工装置设备布置设计规定》HG/T-
GB-《管壳式换热器》
JB/T-《钢制焊接常压容器》
JB/T-《钢制卧式容器》
HG-《钢制化工容器设计基础规定》
HG-《钢制化工容器材料选用规定》
HG-《钢制化工容器强度计算规定》
HG/T-《丝网除沫器》
GB/T-《输送流体用无缝钢管》
GB/T-《流体输送用不锈钢无缝钢》
以及相关行业标准和规定
四、基本参数
(1)、原料液组分:废水;
(2)、原料液处理量:kg/h;
(3)、进料温度:60℃;
(4)、PH值:7左右;
(5)、可提供的生蒸汽:饱和生蒸汽压力≥0.4MpaG,满足工艺使用量。
(6)、循环水:20t/h;
五、蒸发方式选择
根据现场了解并交流水质的情况,我们采用双级喷膜蒸发方式。我们采用大流量循环的喷膜蒸发器方式,防止结晶析出不会进入换热器造成堵管,同时喷膜蒸发器的传热系数高,并且具有稳定的特点。
由于本物料内有腐蚀性因素,不考虑其影响,根据要求,所以我们主体设备采用钛材不材质,冷凝水与二次蒸汽管道,采用不锈钢材质。
通过分析,我们采用了最经济方法。该方案由双级喷膜蒸发器、MVR压缩机系统、水系统、自控系统组成。该方案不仅能节省蒸发器的运行成本,还能提高生产效率。
六、工艺流程说明:
1.进料:由泵打入蒸发系统。由进料泵打入凝水预热器,进料液与蒸汽冷凝水进行换热,然后打入蒸汽预热器,对进水温度进行加热,温度升高至80℃,进入喷膜蒸发器进行蒸发。
2、物料进入喷膜蒸发器后,与℃的蒸汽换热,蒸发掉水分,产生90℃的二次蒸汽,浓缩液的沸点升高为8℃。浓缩液和二次蒸汽在分离器内进行气液分离,分离后二次蒸汽温度为90℃的二次蒸汽进入压缩机,在压缩机的压缩下,温度升高到℃,对物料进行加热。
3、浓缩液在结晶分离器下端开始进行固液分离,残渣浓度提高,高浓度的水逐渐沉降,清液上浮被喷膜蒸发的循环泵循环在蒸发器内蒸发。当分离器底部物料的残渣浓度很高达到要求时,排除到下一工段处理。
4、气液分离后的90℃二次蒸汽进入压缩机升温至℃,其中压缩机压缩过程中,饱和蒸汽经过压缩机产生过热度,需要进行喷水消除过热度。
5、冷凝水与进料液换热,排出系统外,冷凝水罐的闪蒸蒸汽返回加热器。
6、预热后的物料进入蒸发器后,和压缩后升高到℃的二次蒸汽进行换热,MVR系统达到热平衡,此时基本不需要外部的鲜蒸汽进行加热,只需要压缩机来维持MVR系统的热平衡。
7、喷淋系统由喷淋泵、喷嘴和管道组成。淋喷水来自汽凝水单元。喷淋系统在下列场合使用:
蒸发器内的除沫器:在使用一段时间后,由于汽沫夹带的作用,除沫器上会有少许污垢,造成系统阻力增大;除沫器上、下的压力传感器的压力差将反映阻塞情况,超过设定值时将启动喷淋系统对除沫器进行清洗。压力传感器形式采用真空隔膜压力变送器。
压缩机:根据热力学原理,多变压缩时介质的出口温度将有很大的提高。本压缩机在对蒸汽进行压缩后,理论上蒸汽的最高温度将达到℃。为了避免这一现象的发生,本压缩机出口设置有喷淋冷却装置,以保证压缩机内部任何地方温度均不超过℃。压缩机两端有设置温度传感器监控,温度如超过℃:1、打开二次蒸汽的旁路管道阀门,2、立即降低压缩机转速或最终停机。3、加大喷淋冷却水量,4、检查系统、喷嘴、滤网等。