Специализация на производстве и применении паровых компрессоров
-
О нас
Маркетинг и обслуживаниеПрямая линия продаж：
-
Центр продуктов
Маркетинг и обслуживаниеПрямая линия продаж：
-
Применение продуктаМаркетинг и обслуживаниеПрямая линия продаж：
-
Примеры проектовМаркетинг и обслуживаниеПрямая линия продаж：
Преимущества применения технологии выпаривания MVR при производстве маннита
Аннотация: Широкое внедрение технологии имитированного движущегося слоя в производстве маннита позволило повысить выход маннита из исходного сахаросодержащего сырья. Однако интенсивное использование десорбирующего агента — воды — приводит к разбавлению концентрации вещества, что делает процесс выпаривания и концентрирования особенно критическим этапом, определяющим себестоимость продукта. В качестве нового типа высокоэффективного энергосберегающего испарителя испаритель MVR (механическая рекомпрессия паров) обеспечивает эффективный回收 отработанного тепла пара, образующегося в ходе испарения, тем самым снижая эксплуатационные затраты и принося значительные преимущества в области энергосбережения и социальные выгоды.
Центробежный паровой компрессор, применяемый в системе MVR, упомянутой в статье, разработан и изготовлен компанией Liyang Turbovap Co., Ltd.
Ключевые слова: рекомпрессия пара; MVR; энергосбережение
1. Обзор предыстории
Технология имитированного движущегося слоя, как новая методика разделения, играет ключевую роль в производстве маннита. Глюкоза превращается в 30‑процентный раствор маннозы путём химической изомеризации; последующее разделение с использованием имитированного движущегося слоя даёт маннозу чистотой 90%, которая при гидрировании образует маннит чистотой 90%. Этот процесс не только повышает выход маннита из исходного сахарного сырья, но и сокращает число стадий кристаллизации. В кристаллизационном маточном растворе, содержащем сорбит в концентрации 12% по массе, имитированный движущийся слой обеспечивает эффективное разделение маннита и сорбита. Это позволяет не только снизить содержание маннита в маточном растворе до уровня, соответствующего коммерческим стандартам качества, но и существенно увеличить общий выход маннита.
При разделении на имитированном подвижном слое требуется значительное количество элюента — в индустрии сахарных спиртов это вода. Следовательно, выделенный исходный продукт необходимо повторно концентрировать до первоначальной концентрации. Даже при использовании самых современных пятиступенчатых выпарных аппаратов с тепловыми насосами испарение одной тонны воды по‑прежнему требует 0,19 тонны пара, а последующая ступень концентрирования также требует существенного расхода пара, что снижает экономическую эффективность применения имитированного подвижного слоя для повышения выхода.
Во время эксплуатации линия по производству маннита использует многокорпусный выпарной аппарат для концентрирования исходного потока. Свежий пар служит нагревающим агентом для первого корпуса, тогда как большая часть вторичного пара, образующегося на этом этапе, не направляется в конденсатор; вместо этого он повторно используется в качестве источника нагрева для второго корпуса. Повторяя этот принцип, число ступеней выпаривания увеличивается, что позволяет снизить расход живого пара, а исходная жидкость по мере прохождения через каждую последующую ступень постепенно концентрируется. Остаточный пар, выходящий из выпарного аппарата, перед сбросом охлаждается циркулирующей водой, что представляет собой значительные тепловые потери в системах многокорпусной выпарки.
2. Введение в систему MVR
Испаритель MVR (механическая рекомпрессия паров), представляющий собой новый тип высокоэффективного и энергосберегающего испарительного оборудования, повышает температуру своего вторичного пара на 6–20 °C с помощью парового компрессора и затем возвращает его в качестве нагревательного источника для испарителя, заменяя большую часть свежего пара. Это существенно снижает расход свежего пара, обеспечивая значительную экономию энергии. При концентрации сахарного раствора ниже 50 % повышение температуры кипения остаётся менее 2 °C, что соответствует требованиям эксплуатации MVR. Энергетическая экономия, достигаемая испарителем MVR, практически равна уменьшению расхода пара, обусловленному заменой многоступенчатого испарителя на установку MVR, за вычетом электроэнергии, потребляемой самим MVR.
Испаритель MVR обычно состоит из подогревателя, испарителя пластинчатого типа, сепаратора, вакуумной системы, компрессорной установки, автоматической системы управления на основе ПЛК, насосов и системы конденсации. Перед поступлением в испаритель сахарный раствор, подлежащий концентрированию, подогревается в теплообменнике, после чего направляется в испаритель, где происходит теплообмен с нагревающим паром, что обеспечивает процесс выпаривания. Для отделения пара от жидкости могут использоваться различные типы сепараторов, выбираемые в зависимости от свойств исходного раствора; среди распространённых вариантов — центробежные, гравитационные или специально сконструированные сепараторы. Вакуумная система поддерживает необходимый уровень вакуума во всём агрегате, удаляя воздух, неконденсирующиеся газы и взвешенные пары, что гарантирует стабильные условия испарения. Компрессорная установка является ключевым элементом испарителя MVR, поскольку она сжимает вторичный пар, обеспечивая необходимый источник тепла и повышая его энтальпию. Центр управления MVR осуществляет автоматическое управление процессами — такими как выпаривание, очистка и остановка — регулируя скорость вращения двигателей и контролируя работу клапанов, расходомеров, температурных и давленческих датчиков. Насосы в системе MVR применяются главным образом для транспортировки как исходного раствора, так и концентрированного продукта; выбор конкретного типа насоса осуществляется с учётом свойств раствора; наиболее широко используются центробежные, поршневые и шнековые насосы. Ниже приводится краткая характеристика испарителя производительностью 5 т/ч, недавно внедрённого нашей компанией.
2.1 Параметры процесса
Скорость подачи: 7–7,5 м³/ч
Скорость сброса: 2,45–2,8 м³/ч
Мощность вала парового компрессора: 118 кВт.
2.2 Технические характеристики
2.2.1 Низкое потребление пара
Испаритель MVR отличается низким расходом пара. Наша компания внедрила пластинчатый испаритель с механической рекомпрессией паров (MVR) производительностью 5 т/ч; после шести месяцев эксплуатации расход пара на одну тонну воды оказался пренебрежимо малым — значительно ниже, чем у самых современных пятиступенчатых испарителей, оснащённых тепловыми насосами.
2.2.2 Низкий расход циркулирующей охлаждающей воды
Для трёхэффектного выпарного аппарата с производительностью по испарению 5 т/ч конденсатору требуется расход циркулирующей воды 150 т/ч (температура на входе ti ≤ 30 °C, температура на выходе t0 ≥ 40 °C). Напротив, МВР‑выпарный аппарат с такой же производительностью по испарению требует лишь четверти объёма циркулирующей охлаждающей воды, необходимой для многоэффектного выпарного аппарата.
2.2.3 Высокое энергопотребление
Паровые компрессоры обладают относительно высокой мощностью, что приводит к значительному удельному расходу электроэнергии на испарение одной тонны воды. Для MVR‑испарителя производительностью 5 т/ч двигатель оснащён регулируемым приводом; с учётом соответствующего конденсатного насоса, подачного насоса и прочего вспомогательного оборудования расход электроэнергии на одну тонну выпаренной воды составляет 33 кВт·ч.
2.2.4 Низкая температура испарения
В трёхступенчатом выпарном аппарате температура подаваемого сырья должна достигать 90 °C, тогда как первая ступень работает при 85 °C. И глюкоза, и маннитол чувствительны к нагреванию; чрезмерно высокие температуры могут вызывать многочисленные побочные реакции и приводить к потемнению. Напротив, в испарителе с механической паровой рекомпрессией (MVR) применяется одноступенчатое вакуумное выпаривание, что позволяет поддерживать низкую рабочую температуру — ниже 70 °C, — минимизируя термическое разрушение, вызывающее изменение цвета, и снижая вероятность возникновения дополнительных побочных реакций.
3. Анализ экономической эффективности MVR
3.1 Ежегодные эксплуатационные расходы
Согласно местным нормативам потребления энергии, система MVR с производительностью по испарению 5 т/ч снижает эксплуатационные затраты на 72,42% по сравнению с трёхступенчатым выпарным аппаратом эквивалентной производительности.
3.2 Социальное воздействие
Эксплуатация системы MVR с производительностью по испарению 5 т/ч позволяет сократить ежегодные выбросы на 2 933,1 т CO2, 9 515,75 кг SO2 и 8 284,3 кг NOX по сравнению с трёхэффектным выпарным аппаратом.
4. Выводы и перспективы дальнейших исследований
Для выпарных аппаратов одинаковой производительности — 5 т/ч — MVR‑выпарной аппарат позволяет сократить годовые эксплуатационные расходы более чем на 2 млн юаней на единицу по сравнению с трёхэффектным выпарным аппаратом. Если цены на сырьё продолжат расти или масштаб производства будет и далее расширяться, преимущества технологии MVR станут ещё более очевидными. При концентрировании низконагруженных потоков сахарных спиртов замена многокорпусных выпарных установок на MVR‑установки уже превратилась в неизбежную тенденцию.
Ключевые слова:
Другая информация
Свяжитесь с нами
Телефон продажи
0519-87309551
Почта
sales@turbovap.cn
Адрес
Китай, провинция Цзянсу, город Личань, экономическая зона Куньлунь, улица Цзиньу, д. 198
Код QR
Подписаться на официальный аккаунт WeChat
Официальный сайт для мобильных устройств