MVR蒸发工艺原理及优点

2022-11-08  来自: 山东环科环保科技有限公司 浏览次数:201

水处理中MVR蒸发工艺简介


MVR蒸发器是英文(Mechanical Vapor Recompression)的缩写,被称之为“机械式蒸汽再压缩”蒸发器。它是上二十世纪九十年代末开发出来的一种新型节能蒸发设备。MVR蒸发器是采用低温和低压汽蒸技术和清洁能源----“电能”,产生蒸汽,将媒介中的水分分离出来。

简单来讲,MVR是一种蒸发工艺,主要通过二次蒸汽压缩的方式产生高压蒸汽、转化热力能源。实际应用中,蒸发冷却后会产生大量的高纯度液化水,以此达到对工业废水的处理效果,鉴于MVR蒸发工艺可实现热力能源的应用与转换,因此具有节能减排的功效。

一、废水处理中MVR蒸发工艺的原理

工业废水处理中,MVR蒸发装置的蒸汽机通过机械压缩方法即涡轮增压的原理使空气得到有效压缩,形成机械能与动能。在较为封闭的容器内,相关装置通过加热与蒸发,可促进热力资源与电力能源之间的转化,由此解决能源消耗,促进工业生产过程的清洁化与绿色化,对降低工业生产成本具有积极影响。

实践应用中,MVR蒸汽设备提高了二次蒸汽的压力与温度、促进循环蒸发,以此实现对热能的充分有效利用,相关热力能源在装置的约束下,不易流失,蒸发过程也是液态水的形成过程,蒸汽散热冷凝形成水资源,相关工作人员可在蒸发器底部进行水源的收集。鉴于在具体蒸发过程中,蒸发装置为封闭性系统,其全部蒸汽能量可转化为热能,不仅做到工业废水的无害化处理,也提高能源利用效率,相关工艺的实施有利于实现新时期节能减排的发展目标。

二、MVR蒸发工艺在废水处理中的实际应用

(一)预处理阶段

在工业废水处理工作中,传统的蒸发技术与处理工艺由于技术要求较低,需要大量的设备与人员参与,使得实际的废水处理工作效果不明确。而基于MVR蒸发工艺在废水预处理阶段的应用,可显著提升工业废水的处理工作水平。预处理阶段在工业废水处理中的地位极为重要,这一阶段的废水处理方式,以水质软化为主,通常情况下采取的方式较为简单。

以某工厂的废水处理为例,因生产过程中,水中含有大量的阳离子,硬度较高,相关人员采用了芒硝、石灰组合添加的方式,对污染水质进行了预处理,由此降低了水体中的污垢含量。其具体的实施步骤如下:首先,工作人员在预处理的工业废水中加入石灰乳。其次,将废水投入离心机系统中,并通过离心作用形成污染物含量较低的工业用水。最后,通过MVR蒸汽工艺进行处理与操作,实现对水体中PH值的调节使其满足相关的排放标准。在此过程中,对工业废水中的污染漂浮物进行处理是关键的步骤,相关人员可通过陶瓷膜对水体进行过滤操作,一般情况下,当水体中的漂浮物含量低于0.001%以下时,针对工业废水的预处理效果达到,此时水中的氧化钠等盐类物质也会明显降低。

(二)蒸发结晶

这一阶段,主要是利用MVR蒸发工艺对工业废水进行结晶处理,以此降低水体中的工业化学元素的含量。实践应用中,相关人员需要将工业废水导入蒸发系统中的调节罐中,并向其中加入阻垢剂,加入阻垢剂的作用是防止热管内壁在使用过程中出现污垢、锈迹的问题,同时也促使了工业废水在调节罐中发生充分反应。蒸发结晶的过程中,为使工业废水的处理效果更加明显,需要利用除氧器将不充分凝结的气体进行分离,进而提高蒸汽转化热能的效率。

蒸发结晶阶段,基于MVR工艺技术的应用,可实现对工业废水中80%以上水分的蒸发,该种方式可降低能源消耗、提高处理工作效率。此外,MVR蒸发工艺的应用可满足系统中蒸发器对于温度的需要,提高系统的安全性与稳定性。为有效降低工业废水的处理成本,相关人员可在处理过程中,应用离心压缩机和三效混流蒸发器。大量的实践结果表明,MVR工艺技术可促使工业废水处理中二次蒸汽的产生,同时不断提高蒸汽的温度,加速工业废水的冷却与处理效率。这种混流系统的应用,可实现企业对热力能源的应用,由此降低节能减排的经济发展理念,对当地环境保护与能源资源节约做出重要贡献。

鉴于MVR蒸发工艺节能效果明显,相关人员在工业废水中,可将热能转化为电能,促进资源的回收与再利用,同时,在MVR蒸发工艺技术的应用过程中无需增加过多的能源供给,基于蒸汽热能的合理应用,可提高工作效率。此外,实践应用中,MVR设备造作步骤简单、占地面积较小,相关人员可快速掌握设备操作技巧,提高废水处理工作效率与水平。

(三)离心干燥

离心干燥阶段是工业废水处理过程中的重要环节,经过离心干燥后,物料的含水量在5%左右,其含水量相对较高,采取脱水措施进行处理。实践工作中,需要离心与干燥两个环节进行工业废水处理,对干燥机的应用应保持温度在140℃,物料需经过传输机到达流化床机械设备中。在工业废水处理中,相关的技术与工艺随着时代发展而不断变化,MVR蒸发工艺,是目前有效的废水处理方法,相关人员应对其操作方法与技术进行充分研究,以期实现废水处理效果的化。离心干燥中,水体会形成结晶盐,技术人员对其进行包装与处理后,可将相关物质应用到其他的工业生产领域中,由此促进物质资料的循环应用。

总之,在工业废水的处理过程中,MVR蒸汽工艺不仅完成了废水污染物的处理,也实现了对物质和能源的循环利用,提升了资源利用效率,降低经济成本。基于MVR蒸汽工艺系统的应用,设备的能源不需过多投入,因此节约的大量资金与技术,尤其是系统中温度低于40℃时,无需冷却设备,便可实现对蒸发器底部水流的收集。總而言之,MVR蒸汽工艺的应用为我国工业废水处理技术的进步与发展作出了重大贡献。

三、MVR蒸发工艺的优点

1. 热效率高,节省能源,功耗低。蒸发一吨水的能耗只相当于传统蒸发器的四分之一到五分之一。节能效果十分显著。

2. 运行成本低。MVR蒸发器耗能一般是传统多效蒸发器三分之一到四分之一。节省的运行费用将是一大笔企业利润。

以一个每小时蒸发50吨水的MVR蒸发器来说,若以购买蒸汽200元/吨计算(内地的平均价格),传统蒸发器的每吨水成本约为50元/吨(每吨蒸汽可以蒸发4吨水),而MVR蒸发器为20元/吨。

若以蒸发器平均每天工作20个小时,一年运行300天计算,则一年就可以节省30X50X20X300=9,000,000万元人民币,这是一笔节省下来的多么可观的利润呢。若MVR蒸发器的成本为1800万,则两年节省的钱就可收回MVR蒸发器的全部投资。以后节省的钱就是企业的利润了。

3. 清洁能源,没有任何污染。MVR蒸发器只要有电就可以运行。采用的是工业电源,没有任何二氧化碳排放的问题。不用蒸汽,不用锅炉,不用烧煤和油,不用烟囱,不用冷却水没有CO2和SO2的排放。现在上盛行的CDM项目,中国作为发展中来说,这也是个很大收入,当前上每吨CO2的价格是9.8欧元。所以如果大量使用MVR蒸发器,将给带来大量的CDM收入。

4. 通过二次蒸汽回用技术,蒸汽冷凝水的CODBOD值以及氨氮含量远低于传统的多效蒸发器的指标,完全符合规定的排放标准

5. 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(50-80℃),有利于防止被蒸发物料的高温变性。

6. MVR蒸发器是传统多效降膜蒸发器的换代产品。凡单效及多效蒸发器适用的物料和工艺,均适合采用MVR蒸发器,在技术上具有完全可替代性,并具有更优良的环保与节能特性。

7. 自动化程度高。MVR蒸发器采用工控机和PLC控制系统以及变频技术,完全实现了无人值守的全自动运行。

8. 体积小,可移动性。中小型MVR蒸发器,占地面积在10到50平方米的范围内,可以设计成移动式结构,便于安装、调试和运输。

四、MVR蒸发器应用领域

MVR的应用领域非常广,可以这样说传统多效蒸发器应用的地方,MVR蒸发器也完全可以取而代之。MVR蒸发器和传统蒸发器相比,不但具有节能环保优势,而且降低了运营成本,是传统多效蒸发器的升级换代系统。

1. 处理工业废水

工业废水的浓缩和水的循环再利用。如电镀行业、涂料生产行业、医药和农药行业、金属加工行业、造纸行业和原油生产行业等污水处理。 从污水中去掉有机物和无机盐。变废为宝。

如何低成本解决高含盐工业废水回用问题,是众所知难题,MVR蒸发器是处理这类工业废水的方案。

2. 化工工业

(1)生产空心纤维分子的工艺用水的处理

(2)香料的提纯

(3)亚氯酸钠和过硫酸钠等化工原料的生产

(4)海水的淡化

(5)有机添加剂的浓缩和结晶

(6)提取液的精炼

(7)把反应生成物分析成溶剂和产品

3. 制药工业

我国的制药行业,是个传统的行业,使用了大量的老化、旧式蒸发器,不仅降低药品质量,更是浪费了大量的能源。急需升级换代减少二氧化碳的排放。 例如生产西药的蒸发、浓缩、结晶和干燥、中药的浓缩等。

4. 食品行业

在食品深加工行业,大量采用蒸发技术实现脱水的功能。如浓缩玉米浆和提取葡萄糖、氨基酸等;从果胶中提取的异丙醇的浓缩;芳香物的提取和浓缩;食品与发酵香料的分馏沉淀物、溶剂的精炼。

5. 制酒工业

制酒行业我国是个古老的行业。MVR蒸发器可以代替陈旧的蒸馏用的设备。

6. 牛奶行业

因为牛奶行业需要的低温、高度清洁、高度自动化等特点决定了传统的蒸发器很难达到这些要求,所有才有MVR蒸发器的大力发展的机遇。

7. 饮料工业的浓缩


番茄酱、桃浆、杏浆、胡萝卜浆、苹果浆、猕猴桃浆 ......