基于机械蒸汽压缩蒸发的油田污水脱盐系统及分析

针对油田污水污染物成分复杂、污染性强不适合膜法脱盐的特点,提出用机械蒸汽压缩蒸发(MVC)技术对油田污水进行脱盐处理的技术方案。建立了基于MVC的油田污水脱盐系统的工艺流程设计计算模型,系统分析了降膜蒸发器传热温差、油田污水温度和蒸发温度的影响。结果表明:传热温差是影响系统装置规模和运行电耗的控制因素,减小传热温差可以明显降低压缩机比电耗,付出的代价是系统比传热面积的增大;MVC系统的热力完善度高,无废热排放,油田污水温度越高,系统比传热面积减小;在其他条件允许的条件下,提高系统的运行温度有利于改善系统的性能。

机械蒸汽压缩浓缩渗滤液热力过程数值模拟

介绍了我国渗滤液的基本成分及处理方法,着重分析机械蒸汽压缩浓缩渗滤液的热力过程,以质量、能量方程建立相应的数学模型。阐述了渗滤液入口温度与换热器面积的关系、蒸发倍数与蒸发器面积、压缩比的关系。结果表明:环境温度的提高有利于降低机械蒸汽压缩系统的投资成本。提高蒸发倍数,需要增加相应的压缩机功耗,提高整个系统的运行费用。

机械蒸汽压缩技术在马莲河苦咸水淡化中试项目中的应用

采用机械蒸汽压缩(MVC)技术处理反渗透苦咸水淡化工艺产生的浓水。运行结果表明,MVC技术可有效浓缩反渗透产生的浓水,蒸馏水回收率介于66.4%～89.1%之间。蒸馏水中溶解性总固体浓度显著优于GB5749-2006和CJ94-2005的相应标准值。可以有效解决反渗透浓水问题,增加系统的总产水量,并进一步提高综合产水的品质。

机械蒸汽压缩技术抑制污垢的分析

通过阐述垃圾渗滤液的特性,探讨机械蒸汽压缩技术处理垃圾渗滤液过程中存在的问题,指出污垢是影响该技术运行的难题。通过对污垢控制方法的分析和对比,发现低温等离子体技术不但可以控制污垢的形成,还可以提高冷凝水的水质,为渗滤液的回收利用提供技术支持。因此可以得出一个结论:即低温等离子体技术在抑制蒸发污垢方面是可行的,它为机械蒸汽压缩技术系统的低成本运行提供保证。

机械蒸汽压缩处理渗滤液沉积盐的预测

阐述了垃圾渗滤液的水质特点,指出机械蒸汽压缩处理渗滤液的工艺流程。通过软件的模拟计算,分析渗滤液在蒸发过程中可能出现的沉积盐。沉积盐主要是含钙、镁、铜等元素的盐,如白云石、水合碳酸钙、纤菱镁矿、碳酸钙镁石。

机械蒸汽压缩并流进料多效蒸发系统能耗计算分析

建立了并流进料机械蒸汽压缩(MVC)多效蒸发(MEE)系统自平衡循环的热力过程模型,分析了并流进料MVC-MEE系统中蒸发器效数、多效蒸发系统总温差、末效蒸发器二次蒸汽温度和MVC等熵效率对系统比功耗(wspc)的影响.计算结果显示:wspc随系统总温差的增大而增加,蒸发器效数越少,wspc增加的速率越大;蒸发器效数较多时,wspc的增加速率随系统总温差的增大而提高.在系统总温差一定时,wspc随蒸发器效数增加而明显降低,但随着蒸发器效数的增加,wspc的减小幅度降低.在蒸发器效数一定时,wspc随末效蒸发器二次蒸汽温度的升高略有降低,其影响随着蒸发器效数的增加而减小.在系统总温差一定时,wspc随MVC等熵效率的增加而降低,在系统总温差较大时,MVC等熵效率对wspc的影响更显著.

制盐机械蒸汽压缩机国产化前景展望

对目前国产蒸汽压缩机的应用状况进行了介绍,提出了国内制盐行业对蒸汽压缩机的要求。通过分析现状,指出了制盐蒸汽压缩机实现国产化遇到的困难、具备的有利条件以及国产化前景。

机械蒸汽压缩技术在脱硫废水处理中的应用

利用机械蒸汽压缩(MVC)技术对脱硫废水进行深度处理,通过调试、运行证明,系统产水可以全部作为水源回用,实现废水零排放。采用机械蒸汽压缩技术节能效果显著,特别是在盐分浓度较低沸点上升较小的情况下尤其明显,弥补了多效蒸发能耗过高的不足,使用MVC蒸发可最大限度的节约系统整体运行费用。

机械蒸汽压缩在炼化装置余热利用中的应用分析

随着国家环保法规及相关标准日益严格,余热利用已经成为炼化装置节能降耗的重要方式。介绍了机械蒸汽压缩技术在余热利用中的优点,并提出了余热利用的优选方案,对今后炼化企业选用机械蒸汽压缩技术提供了参考和借鉴。

机械蒸汽再压缩蒸发结晶系统自适应逐时优化研究

为实现工业废水处理过程中进料流量和进料浓度波动状态下的机械蒸汽再压缩系统逐时优化,建立了基于自适应SPAE2算法的逐时优化模型。采用SPEA2算法并结合自适应交叉概率、变异概率以及组合权重法的多目标逐时优化,以系统总功耗和总换热面积为优化目标,得到蒸发温度、压缩温升的最优组合。在原始研究的基础上,改进了SPEA2算法,并且将原始数据与优化结果进行对比,自适应SPEA2算法具有更强的全局寻优能力,优化结果具有更高准确性。利用最小二乘法对优化结果进行数据拟合,优化结果与恒定蒸发工况下结果相比:系统总功耗平均降低123.7 kW,换热面积平均减少36.3 m^(2);性能系数和㶲效率分别平均提高8.8%和26.6%,㶲损失平均降低102.3 kW。研究结果表明,所建立的系统逐时优化模型可以得到系统进料波动状态下各设备参数逐时变化值,提高了目标系统的能量利用率和热力学完善度。

机械蒸汽再压缩技术处理兽药废水特性研究

兽药生产过程产生大量含盐高浓有机废水,成分复杂、可生化性差,难以满足生物处理进水要求。本文以典型兽用抗生素—泰妙菌素生产废水为处理物料,基于机械蒸汽再压缩(MVR)蒸发系统开展实验研究,验证工艺可行性。结果表明:系统运行过程蒸发冷凝液出水水质稳定,COD平均值为2795mg·L^(-1),达到生物处理进水要求;随着浓缩倍数增加,系统蒸发量降低、运行功率升高,运行经济性下降;当浓缩倍数为12倍时,采用“MVR蒸发+浓缩液滚筒刮板干燥”工艺处理成本最低,为70.1元/t。

机械蒸汽再压缩耦合中空纤维真空膜蒸馏系统试验

为了解决工业废水处理过程中分离效率低、运行能耗高的问题,设计搭建了一套新型的机械蒸汽再压缩(MVR)耦合中空纤维真空膜蒸馏系统,考察了耦合系统的运行特性,并开展了不同进料条件及长时间运行下系统对氯化铵溶液蒸发的试验研究。结果表明,当进料液氯化铵质量分数、进料液温度、进料液流量和真空侧压力分别为5%、75℃、10 m^(3)/h和24 kPa时,产水速率和产水电导率基本稳定在45.9 kg/h和11.9μS/cm,分离效率为99.9%,单位加热能耗(SHEC)为118.5 kW·h/t。随着进料液氯化铵质量分数的增加,产水速率减小,SHEC增加;而随着进料液温度和进料液流量增加,产水速率增加,SHEC减小。经过240 h运行试验,膜污染并未明显影响产水水质,但降低了产水速率,经膜清洗后,产水速率可恢复至原来的96.1%,该系统能够高效分离氯化铵溶液,回收能源,应用前景非常广阔。

双效机械蒸汽再压缩污水脱盐工艺流程仿真

该文基于Aspen Plus化工流程模拟软件,开展了基于双效机械蒸汽再压缩(MVR)的采出水脱盐工艺流程模拟仿真,以及系统运行热力特性分析。在设计工况下经过系统处理的污水净水分离率达到90.0%,污水整体资源化利用率可达86.7%,系统能效比和污水处理比能耗分别为15.5和212.2 kJ/kg。结合系统变工况特性和运行参数敏感性分析可知,降低蒸发压力可提升污水资源回收量,减小压比将有利于提高系统能效、降低比能耗。通过MVR污水脱盐系统的仿真建模,探究了该工艺的能质转化特性,为优化含盐污水处理方案提供了参考。

硫酸废液机械蒸汽再压缩减压膜蒸馏特性分析

为了高效回收处理工农业生产过程中产生的硫酸废液,该研究提出了一种机械蒸汽再压缩减压膜蒸馏系统。首先,基于质量和能量守恒定律建立数学模型,并设计搭建了系统试验装置,初步以自来水为测试对象开展了可行性验证试验:然后以硫酸溶液为研究对象,借助Matlab软件进行迭代求解计算,模拟分析操作参数对系统热力特性的影响规律。试验结果表明系统膜通量和电导率分别为1.6 kg/(m^(2)·h)和48μS/cm,单位加热能耗Shec和系统性能系数Cop分别为71.88 kWh/t和8.88,比常规蒸汽加热的减压膜蒸馏系统节能74.7%,模拟结果表明,进料浓度增加,压缩机功耗增加,但性能系数Cop减小;进料温度、进料流速以及渗透侧压力增加,压缩机功耗减小,Cop增加。因此,该系统具有良好的节能性、经济性和环境效益,应用前景广阔。

采用双螺杆压缩机的机械蒸汽再压缩污水处理系统试验研究

对国内自主研发的采用双螺杆压缩机的60 t/d双效机械蒸汽压缩(Mechanical vapor compression,MVC)采油污水处理系统进行调试及变工况试验研究,分析压缩机转速、一效进水温度和二效出水循环量对系统产水量及产水能耗的影响,为系统优化设计及市场化提供参考。研究表明,系统能稳定运行,在60 t/d原料水处理量下,系统产水量约为1.03 t/h,每吨水处理能耗为35 k W·h;双螺杆压缩机工作过程喷入的冷却水水质需要满足一定要求,避免转子及机壳表面结垢发生故障;随压缩机转速升高,系统产水量升高,产水能耗存在最低值,即压缩机转速及系统运行工况存在最优匹配关系;系统产水量及产水能耗随一效进水温度升高而分别升高和降低,且这种规律不受压缩机转速影响;随着二效出水循环量的升高,系统产水量逐渐升高,升高幅值随一效入口温度升高而降低。

基于风能利用的机械蒸汽压缩海水淡化系统模拟

通过对机械蒸汽压缩(mechanical vapor compression,MVC)-多效蒸馏(multi-effect evaporator,MEE)海水淡化系统建立模型,研究了压缩机输入功率与海水淡化系统运行参数之间的关系,分析了系统中压缩机与多效蒸发器之间相互耦合的匹配关系,探讨了辅助能源加热对系统运行状态及产水率的影响,并通过耦合风力发电机模型,研究了系统淡水产率随风电功率随机变化的响应曲线。结果表明:随压缩机输入功率的增加,多效蒸发器效间的传热温差增大,产水率也近似线性增加;辅助能源虽然有助于提高产水率,但其添加量不能超过一定的上限;对于一组平均为7.1m/s的随机风速,海水淡化系统的平均产水率为5.00t/h,平均产水能耗10.2kWh/t,而若采用20%辅助能源加热,可以使平均产水率提高0.21t/h。

机械蒸汽压缩机模型及其与风力发电机耦合模拟研究

机械蒸汽压缩海水淡化是一种很有前景的消纳风能的方式,其中的压缩机是这种能源利用方式的核心部件。建立了离心式蒸汽压缩机数学模型,研究了压缩机性能参数间的关系,重点探讨了压缩机输入功率及吸气蒸汽参数与压缩机流量、压比和转速间的关系,并通过耦合风力发电机模型,研究了定压比条件下,压缩机流量和转速在风力发电机随机功率变化时的响应曲线。结果表明,风力发电机驱动的机械蒸汽压缩机需要辅助能源来保证在较小的风力发电机输入功率情况下,压缩机能稳定运行在非喘振区。对于额定功率为160 k W的压缩机,在压比2.4条件下的最小输入功率为50 k W。

机械蒸汽再压缩技术在蒸发领域的应用

文章主要介绍了最近几年国内外机械蒸汽再压缩技术在蒸发领域的应用进展,重点阐述了在海水淡化、制盐、废水处理(硝酸铵废水、氯化铵废水、硫酸铵废水、油田污水等)、全卤制碱等领域的应用,进行了相关的能耗分析,并在此基础上分析了水蒸汽压缩机的研究现状,主要分析了目前应用最为广泛的罗茨式和离心式水蒸汽压缩机。综合分析当前阶段机械蒸汽再压缩技术应用的背景和前景,提出了该技术在蒸发领域的应用中要注意的问题,并给出了一些建议。

离心风机驱动机械蒸汽再压缩热泵系统的性能分析

在所研制的离心风机驱动的机械蒸汽再压缩热泵系统试验平台上,以水为试验介质,采用理论分析与试验研究相结合的方法,考察可用于处理小流量的风机型机械蒸汽再压缩热泵的运行特性。结果表明,系统实际运行过程中蒸发压力升高时压差基本不变,机组蒸发水量和耗能量均随着蒸发压力升高而有所增加,蒸发水量增幅低于理论计算;蒸发压力升高后风机的内泄漏损失增大、输气系数衰减,从而导致系统绝热效率降低,因此系统单位能耗蒸发水量、制热性能系数均随着系统蒸发压力的升高而出现降低。单位工质所消耗的功量在不同条件下的对比表明,计算指示功可以与理论功保持相同的变化趋势,即两者均随蒸发压力升高而降低;而由于输气系数这一影响因素的存在,实测指示功的变化与理论功变化不同,即实测指示功随蒸发压力升高而略有增加。

机械蒸汽再压缩蒸发系统的性能分析

机械蒸汽再压缩（MVR）蒸发系统是一种新型高效节能蒸发技术。它有多个单元设备组成,每个操作节点的控制都对系统运行的稳定性和节能效率至关重要,其中包括进料温度、蒸发压强、蒸汽压缩比、冷凝液温度等。若操作条件不当,不仅会大大降低蒸发效率而且会对设备和管路造成损害。本文建立了一套充分利用能源的MVR蒸发工艺流程,并通过理论分析对每个操作节点进行了质量和能量衡算,同时利用Aspen Plus模拟软件建立了系统的流程模拟图。通过对操作单元的变量控制,研究了循环蒸汽量、补充水的量与进料温度、冷凝液温度、蒸汽压缩比以及蒸发压强等之间的变化关系。由数据分析可得：原料在饱和液体时进料最佳,冷凝液的温度应保持与蒸发温度的有效温差在5~8℃时较好,压缩机的蒸汽压缩比控制在1.8~2.2较为合理。同时可利用冷凝液和浓缩液的余热对原料预热,补充水也可从冷凝液中直接取用。