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發布時間:2021-10-02 20:11  





二十世紀末期,MVR 技術得到了快速發展。美國通用電氣公司(GeneralElectric Company,簡稱 GE)在 1999年開始進行研發 MVR 技術在重油開采過程中廢水蒸發回收的應用。現在該公司開發出的 MVR 系統已經成熟應用于重油開采廢水回收中,據資料顯示,該系統每蒸發 1 噸水僅需消耗15~16.3 k W·h 電量,其能耗只約占了加熱蒸汽驅動的單級蒸發系統的 4%,節能效果顯著。設計了實驗裝置的工藝流程,進行了物料熱量衡算和主要設備工藝計算,繪制了帶控制點工藝流程圖、山東耙式干燥機和絲網除沫器裝配圖和設備管道布置圖,搭建了MVR耙式干燥實驗裝置。本世紀初期,能源成本急劇上升,在此背景下世界巨頭們紛紛開始進行節能技術研究,美國斯旺森公(Swenson)成功開發出MVR 系統。該公司所開發的 MVR 系統,處理 1 噸的相關生產物料所消耗的能量僅需 31.8 k W·h,而若采用傳統方法為達到相同的生產要求則需要消耗 644 k W·h 的能量,由于山東耙式干燥機節能顯著使得該系統在制堿工業中獲得了成功的應用。
山東耙式干燥機采用螺桿壓縮機的 60t/d 雙效機械蒸汽再壓縮采油污水處理系統進行相關調試及變工況試驗研究,其分析了壓縮機頻率、一效進水溫度和二效出水循環量等對系統產水量及產水總能耗的影響。研究結果表明系統能夠在補充少量生蒸汽情況下穩定運行,在60t/d 原料水處理量下,系統產水量約為 1.03 t/h,每噸水處理能耗為35k W·h,節能效果顯著。因為山東耙式干燥機容積熱傳導而積大(加熱總面積比舊式耙干機提升百分之六十多)及動態性加熱,使其傳熱效及解決能力進一步提高,又因不用強制氣旋,這就不用捕集器這類的輔助機器設備。機械蒸汽再壓縮熱泵蒸餾濃縮工藝的特點及其適用工況,以稀釋后的N,N-水溶液進行濃縮過程研究,提出了三級 MVR蒸餾濃縮工藝。
山東耙式干燥機分離器是 MVR 系統中必不可少的一個重要組成部分,其主要目的是除去二次蒸汽中攜帶的小液滴和物料粉塵,防止對壓縮機葉片造成傷害。氣液分離器按照原理不同可以分為重力沉降、折流分離、離心分離、填充分離。本MVR干燥系統處理的氣液量不大,液體、粉末等夾雜較少,同時為使蒸汽管路盡可能緊湊,所以將分離器直接安裝在干燥機筒體中部氣體出口處。后改用Zma空心軸耙式干燥機后,干燥時間縮短為原來的一半,含水量穩定在千分之三以下。考慮該系統僅作實驗使用,且絲網除沫器捕集率很高、結構簡單,因此選用絲網除沫器。根據耙式干燥器特點,自行進行設計了一個環狀的絲網。按上面計算值每小時蒸汽量為33.33kg/h,增加一定余量故此處按 40 kg/h 氣液混合物(其中有0.4kg/h 的液體)進行設計。因為處理的蒸汽中液量很少,故采用低液量方法計算
山東耙式干燥機換熱器是化工生產中重要的化工設備之一,換熱器的種類、型號很多,特點不一,需要根據實際生產工藝要求選擇合適的換熱器。管殼式換熱器是目前工業生產中應用廣泛的換熱設備,其單位體積的傳熱面積比較大且傳熱效果好,此外,結構簡單,制造材料范圍廣,操作彈性大。因此本系統中選擇使用管殼式換熱器。換熱器實際傳熱面積需預留20%余量,假設換熱器中冷水25℃進入換熱后50℃流出,根據前文計算蒸汽流量33。換熱器選擇的流速應盡可能避免流體處于層流狀態,不同流體流經換熱器時換熱器傳熱系數也不同,山東耙式干燥機的管殼式換熱器不同流體總傳熱系數 KH的經驗值。換熱器實際傳熱面積需預留 20%余量,假設換熱器中冷水 25℃進入換熱后 50℃流出,根據前文計算蒸汽流量 33.3kg/h,假設有 10%蒸汽從疏水閥泄漏出來,則有 3.3kg/h 蒸汽需要利用換熱器的冷量冷凝,其余熱水假設全部由飽和時的 113.2℃冷凝成 45℃熱水,提供冷量的冷水則從 25℃升溫到 40℃。