2.0t/h乙醇MVR蒸發(fā)器系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)
1、多效蒸發(fā)器設(shè)計(jì)原則
(1)工藝路線可行;
(2)關(guān)鍵設(shè)備技術(shù)成熟,質(zhì)量可靠;
(3)保證系統(tǒng)一次性開(kāi)車成功,將不確定的因素全部排除;
(4)系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單,控制精準(zhǔn);
(5)在確保系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的前提下,考慮節(jié)能和降低投資運(yùn)行成本。
2、MVR蒸發(fā)器設(shè)計(jì)思路
(1)根據(jù)物料特性,采用強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器進(jìn)行蒸發(fā)分離處理,設(shè)計(jì)處理量為2.770t/h,設(shè)計(jì)蒸發(fā)量為2.0t/h。
(2)MVR蒸發(fā)器系統(tǒng)設(shè)計(jì)沸點(diǎn)升高為1℃;蒸發(fā)溫度為78℃,壓縮機(jī)溫升為8℃,MVR蒸發(fā)器的有效溫差為7℃左右,系統(tǒng)蒸發(fā)狀態(tài)比較溫和,設(shè)備使用壽命長(zhǎng),另外這樣可以降低壓縮機(jī)壓差,降低電耗。
(3)MVR蒸發(fā)器底部循環(huán)泵選取揚(yáng)程低、循環(huán)量大的高效率離心泵,在滿足工況要求的條件下,最大限度降低泵的軸功率。
(4)MVR蒸發(fā)器采用單管程立式強(qiáng)制循環(huán)加熱器,循環(huán)量大約在750m3/h,物料在加熱器列管內(nèi)以2.0~2.5 m/s流速通過(guò),確保加熱器不粘接晶體,不堵塞換熱管。
3 MVR蒸發(fā)器工藝設(shè)計(jì)過(guò)程
(1)MVR蒸發(fā)器選材方面
根據(jù)業(yè)主提供的物料數(shù)據(jù),以及類似設(shè)備的設(shè)計(jì)選型經(jīng)驗(yàn),MVR系統(tǒng)主要設(shè)備材質(zhì)為:
蒸發(fā)分離器:根據(jù)《腐蝕數(shù)據(jù)及選材手冊(cè)》中的腐蝕強(qiáng)度及腐蝕余量要求,選用SS304材質(zhì)為主體材質(zhì)與物料接觸,滿足物料的腐蝕和強(qiáng)度要求;
強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器:選用SS304材質(zhì)作為主體材質(zhì)與物料接觸,滿足物料的腐蝕和強(qiáng)度要求;
汽水分離器:結(jié)晶分離器選用SS304材質(zhì)作為主體材質(zhì),滿足物料的腐蝕和強(qiáng)度要求;
出料部分:接觸部分選用SS304材質(zhì)作為主體材質(zhì),滿足物料的腐蝕強(qiáng)和度要求;
乙醇儲(chǔ)罐:選用SS304材質(zhì)作為主體材質(zhì),滿足物料的腐蝕和強(qiáng)度要求。
(2)K值及面積計(jì)算
一般強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器的K值選取為1100~1200,根據(jù)類似裝置實(shí)際測(cè)試計(jì)算結(jié)果,K值應(yīng)該在900~1100之間較為合適。在不同濃度下,液相的沸點(diǎn)升高不同,在蒸發(fā)一定量的溶劑后,才能夠達(dá)到飽和狀態(tài)。采用強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā),既可以降低設(shè)備投資,又可以降低系統(tǒng)的能耗。經(jīng)過(guò)計(jì)算,強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器的換熱面積選取為204m2。
(3)MVR蒸發(fā)器設(shè)備形式選擇
該物料蒸發(fā)過(guò)程中可能出現(xiàn)鹽類結(jié)晶,本工藝選擇列管式強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器,選擇低壓大流量泵是考慮到在滿足工藝條件(系統(tǒng)流速設(shè)計(jì))需要的情況下降低動(dòng)力消耗;為預(yù)防在換熱管管壁形成垢層,換熱管管內(nèi)流速設(shè)定范圍為2.0~2.5m/s之間。
MVR蒸發(fā)器主要設(shè)備有:MVR壓縮機(jī)、強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器、強(qiáng)制循環(huán)泵、真空泵等。配套設(shè)備有:真空系統(tǒng)、泵輔設(shè)備、管線、儀表、自動(dòng)操作控制系統(tǒng)、冷凝水管、冷凝液換熱器、預(yù)熱器、排空冷凝器。
4 MVR蒸發(fā)器設(shè)計(jì)特點(diǎn)
(1)MVR蒸發(fā)器工藝技術(shù)成熟
(2)MVR蒸發(fā)器節(jié)約能源效果顯著
(3)MVR蒸發(fā)器系統(tǒng)控制精準(zhǔn),自動(dòng)化程度高
(4)MVR蒸發(fā)器設(shè)備結(jié)構(gòu)優(yōu)化