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MVR蒸发技术在甘露醇生产中的应用优势

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MVR蒸发技术在甘露醇生产中的应用优势

发布日期:2017-12-06 作者: 点击:

MVR系统

摘要:模拟移动床技术在甘露醇生产中大规模的使用,提高了甘露醇对原料糖的收率,但大量解析剂(水)的使用,稀释了物料的浓度,蒸发浓缩成为特别重要的环节,决定着产品的生产成本。MVR(蒸汽机械再压缩)蒸发器作为一种新型的高效节能蒸发设备,较好的回收了蒸发过程产生的水蒸汽的潜热,降低了运行成本,具有良好的节能优势和社会效益。

  1、背景简介
  模拟移动床技术作为一种新型的分离技术,在甘露醇的制造过程中,充当了关键角色。葡萄糖通过化学异构,得到30%的甘露糖,通过模拟移动床分离,可以得到含量为90%的甘露糖,再通过加氢,可得到90%的甘露醇。这一工艺,不仅提高了甘露醇对原料糖的收率,而且减少了结晶次数。在最后的结晶母液中,成分为甘露醇含量12%的山梨醇,通过模拟移动床将甘露醇与山梨醇分离,不仅可以降低结晶母液中甘露醇的含量,到达市售质量要求,而且使甘露醇收率大大提高。
  在模拟移动床分离时,需要加入大量的解析剂(在糖醇领域是水),因此将分离后的料液重新浓缩为原来的浓度,即便是目前较先进的五效带热泵的蒸发器,蒸发一吨水需要耗蒸汽0.19吨,浓缩需要耗费大量的蒸汽,降低了采用模拟移动床提高收率带来的经济效应。

  甘露醇生产线在加工过程中利用多效蒸发器对物料进行蒸发浓缩,需要新鲜蒸汽为第一效的加热热源,而第一效产生的二次蒸汽大部分不进入冷凝器,而是作为第二效的加热热源得以再次利用,重复利用此原理,蒸发器效数增加,生蒸汽用量减少,料液依次通过蒸发器达到逐步浓缩。蒸发过后的残余蒸汽用循环水将它冷却,然后排放,这是多效蒸发装置最大的热损失。

  2、MVR系统简介
  MVR(蒸汽机械再压缩)蒸发器作为一种新型的高效节能蒸发设备,蒸发器产生的二次蒸汽经蒸汽压缩机作用后,温度提升6-20°C,返回用于蒸发器的加热热源,代替绝大部分生蒸汽,大幅度降低生蒸汽消耗,达到节能的目的。糖液浓度在50%以下时,沸点升高小于2℃,符合MVR使用的要求。MVR蒸发器节省的能耗基本上等于利用MVR蒸发器替换多效蒸发器后节约的蒸汽能耗减去MVR蒸发器消耗的电能。

  MVR蒸发器一般由预热器、板式蒸发器、分离器、真空系统、压缩机系统、PLC自控系统、泵、泠凝系统等组成。待蒸发的糖液在进入蒸发器前通过换热器预热后,进入蒸发器里和热源蒸汽进行换热,进行蒸发。对于蒸汽和液体的分离,根据不同溶液的性质可以选择不同的分离器,一般有离心分离器,重力分离器或者有特殊结构的分离器。通过真空系统,维持整个系统的真空度,从装置中抽出部分空气、不凝气体以及溶液带入的气体,以达到系统稳定的蒸发状态。压缩机系统是MVR蒸发器中最重要的部分,通过MVR压缩机压缩二次蒸汽提供蒸发热源,提高二次蒸汽的热焓。MVR蒸发系统控制中心,通过对马达转速的调节,阀门、流量计、温度、压力的控制,以达到自动蒸发、清洗、停机等操作。MVR系统中的泵主要用于输送待蒸发的溶液以及浓缩后的溶液,根据不同性质的溶液选择不同类型的泵,一般可以使用离心泵、容积泵、螺杆泵。以下简单介绍一下我公司引进的一套蒸发量为5t/h的蒸发器。

  2.1 工艺参数
  进料量:7-7.5M3/h
  出料量:2.45-2.8M3/h
  蒸汽压缩机轴功率:118Kw。
  2.2 技术特点
  2.2.1 蒸汽消耗低
  MVR蒸发器蒸汽消耗较低,我公司引进的蒸发量为5T/h的机械式再压缩(MVR)板式蒸发器,运行半年,吨水耗蒸汽可忽略不计。远低于目前最先进带热泵的五效蒸发器。
  2.2.2 循环冷却水的消耗量低
  蒸发量为5t/h的三效蒸发器,冷凝器所需要的循环水150t/h(ti≤30℃,t0≥40℃),而相同蒸发量的MVR蒸发器,循环冷却水只需要多效蒸发器的1/4。
  2.2.3 电量消耗较高
  蒸汽压缩机的功率较大,导致蒸发每吨水的电耗较高。蒸发量为5t/h的MVR蒸发器,电机采用转速变频控制,包括配套的冷凝水泵,进料泵等在内,吨蒸发水耗电为33KW。
  2.2.4 蒸发温度较低
  三效蒸发器中,进入蒸发器前的温度需要达到90°C,一效蒸发器的温度为85°C,葡萄糖和甘露醇均为热敏物质,温度过髙副反应多,颜色容易变深,而MVR蒸发器采用单效真空蒸发,蒸发温度低,在70℃以下,避免了高温差带来的颜色加热以及更多副反应的增加。

  3、MVR经济性能分析
  3.1 年运行费用
  按照当地能耗指标计算,蒸发量为5t/h的MVR运行比同等处理能力的三效蒸发器运行费用要节省72.42%。
  3.2 社会效应
  采用蒸发量为5t/h的MVR运行比三效蒸发器每年每年可减排C022933.1吨,SO29515.75kg,NOX8284.3kg。
  4、结论与展望
  同为蒸发量为5t/h蒸发器,MVR蒸发器与三效蒸发器相比较,每套每年可节约运行成本200余万元,如果原料价格继续上涨,或者生产规模进一步扩大,使用MVR蒸发器的优势将更加明显,在低浓度的糖醇物料浓缩领域,MVR蒸发器代替多效蒸发器,成为一种必行的趋势。

本文网址:http://www.yntkj.com.cn/news/361.html

关键词:MVR,MVR系统,蒸汽压缩机

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