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发布时间:2020-09-10 22:05:09
3000l耙式干燥器用蒸汽等为热源间接加热物料并在真空条件下脱湿,尾气经过滤、冷凝除湿后由真空泵排出。本文将 MVR技术应用于耙式干燥系统,提出用罗茨蒸汽压缩机替换该系统中的真空泵,将干燥过程脱出的湿分(二次蒸汽)压缩以提高压力和温度,再经增湿(消除过热)和补充少量生蒸汽后作为热源使用。按照常规设备设计惯例,考虑到热损失等情况,一般在设计计算值上再增加20%换热面积余量,根据计算出的干燥机大概换热面积的尺寸,选型在售3000l耙式干燥器规格加热面积为7。不仅节省了大量热能,还节省了冷量,节能效果显著。该系统特别适合热敏性、易氧化和湿分须回收的物料的干燥。
被干燥物料可以是粉粒状、膏状、浆状,也可以是溶液(此时包含蒸发、结晶和干燥过程)。本文提出了 MVR 耙式干燥系统工艺流程;设计了实验装置的工艺流程,进行了物料热量衡算和主要设备工艺计算,绘制了带控制点工艺流程图、3000l耙式干燥器和丝网除沫器装配图和设备管道布置图,搭建了MVR 耙式干燥实验装置。3000l耙式干燥器使用机械蒸汽再压缩技术的干燥系统会因为压缩机和需增加干燥器换热面积等原因使得成本增加。
3000l耙式干燥器机械蒸汽再压缩技术(MechanicalVapor Recompression Technology,简称MVR 技术),是一种对蒸发器或干燥器中产生的二次蒸汽使用机械压缩的方法进行压缩,使其温度和压力都升高,从而提高二次蒸汽的品位,再将压缩后的二次蒸汽输送回蒸发器或干燥器中循环使用,来回收二次蒸汽中的热量,减少使用生蒸汽或外加热量,可以有效节约能量的消耗。干燥过程中,耙齿会不断正反的转动,因此被干燥物料能够搅拌均匀,同时也可以避免因物料过热造成的产品损失。
MVR 系统的流程主要是湿物料加入至3000l耙式干燥器蒸发器或干燥器中被加热到相应压力下泡点温度后,物料中的部分水分发生相变气化成二次蒸汽,而水分蒸发掉后的干物料则从蒸发器或干燥器中排出,设备中产生的二次蒸汽被压缩机压缩后升温增压,再返回到蒸发器或干燥器中,发生相变冷凝释放潜热与湿物料进行热交换,而二次蒸汽则冷凝成冷凝水从蒸发器或干燥器中被排出,排出的冷凝水可以作进一步回收处理。选用耙式干燥机作为干燥机,可以有较好的密封效果,蒸汽与物料的传热方式是热传导,这使3000l耙式干燥器技术应用起来比较简单,也对MVR技术在干燥上的特性研究有利。MVR 技术回收系统中生成的全部二次蒸汽重复利用,节能效果十分显著。
3000l耙式干燥器特点如下:
(1)回收利用大部分热量,能量消耗较低;
(2)温差相对较低,一般为低温操作,产品水分蒸发的过程比较温和;
(3)工艺流程简单,实用性较强;
(4)部分设备负荷运转特性较为优异;
(5)运行成本较低。
3000l耙式干燥器机械蒸汽再压缩技术的概念在很早之前便已经形成,但由于当时压缩技术有限以及能源供应充足等诸多因素的限制,导致该技术长期以来并没有得到研究者们过多的关注。随着上世纪七十年始的***能源需求急速增长以及化石能源价格的急剧提升,各国研究者逐渐开始关注和研究 MVR 技术的应用,并将该技术成功的应用到蒸发操作单元中来,尽管机械蒸汽再压缩技术在国外已经广泛应用于诸多工业生产中,但该技术在我国的工业应用研究仅在近几年才开始处于热门阶段,且取得的相应成果并不多。3000l耙式干燥器采用AspenPlus化工流程模拟软件中的压缩机模块和严格精馏模块,以能耗作为目标函数,进行模拟对三效蒸馏浓缩工艺和三级MVR热泵蒸馏浓缩工艺,并在结果上进一步进行优化,得到合适的相关工艺操作参数。 在国外比较早就开始发展机械蒸汽再压缩技术,早在十九世纪初就有报道该技术的研究,到了二十世纪中期,该技术就已经开始在国外应用到实际工业生产中。1957 年德国基伊埃集团(Global Engineering Alliance,简称GEA)针对3000l耙式干燥器蒸发操作单元过程能量消耗高的问题,研究开发出了用于商业的 MVR 蒸发系统。该公司一直致力于改进完善该技术工业应用的研究。
被3000l耙式干燥器干燥物料可以是粉粒状、膏状、浆状,也可以是溶液(此时包含蒸发、结晶和干燥过程)。为了测试该工艺系统的性能,设计了一套用于实验目的的 MVR 耙式干燥实验系统,对 MVR 耙式干燥系统需要的主要设备进行选型计算,根据实验工艺流程,搭建基于耙式干燥机的MVR耙式干燥实验系统装置,在此装置上进行系统相关性能测试。使用理论分析和实验相结合的研究方法,探究了该系统在不同的蒸发压力及压缩比下合适的操作域,继而研究了二次蒸汽量、补充水量与压缩比及蒸发压力之间的关系。此系统可以进行浓缩、蒸发、干燥等多项操作,故以水、碳酸钠溶液作为干燥物料进行实验分析测试。
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