罗茨压缩机驱动MVR热泵系统的实验研究

机械蒸汽再压缩(MVR)蒸发系统是一种高效节能的蒸发体系。本文采用降膜蒸发器为蒸发主体、罗茨压缩机为蒸汽压缩机,并以水为实验原料研究了一套MVR蒸发装置。实验中以总蒸发水量和单位能耗蒸发水量(SMER)作为MVR蒸发系统的性能指标,分别研究了进料温度、蒸发压强、压缩机频率对其影响。结果表明:最佳进料温度是蒸发压强下的饱和液体温度;最适蒸发压强与具体系统的蒸发能力和压缩机效率密切有关,在压缩机效率保持较高水平的前提下,适当降低蒸发压强有利于系统的节能;压缩机的频率直接影响系统的蒸发量和压缩机的功耗,在压缩机允许的范围内增大压缩机频率,单位能耗蒸发量是增加的。

耦合过热蒸汽干燥的MVR蒸发结晶系统热力性能分析

机械蒸汽再压缩(MVR)作为目前最先进的蒸发结晶技术得到广泛关注和应用,本文结合过热蒸汽干燥技术的优势,提出一种耦合过热蒸汽干燥的MVR蒸发结晶干燥系统。基于EES软件建立数值模型,通过系统仿真的方法分析闪蒸压力pflash、进料浓度c0、循环倍率CR、换热温差ΔTmhex等对压缩机能耗Wcomp和系统能效系数COP、下降管结晶盐含水率的上限值ω和换热器UA值的影响情况。结果表明:耦合过热蒸汽干燥的MVR系统相比常规系统具有更高的COP、更低的Wcomp,并且能够获得干燥的结晶盐;循环倍率CR增大,压缩机压比π降低,有利于提高COP和降低Wcomp,但同时换热器UAmhex值会增大,设备成本增加;系统COP随pflash的变化关系与循环倍率CR有关,CR较低时,随Pflash的增大,系统COP增大,CR超过某一定值,随着pflash的增大,系统COP呈先升后降趋势,其最大值在pflash为40~50kPa;进入干燥器的下降管结晶盐含水率的上限值ω与进料浓度c0有关,随进料浓度c0的升高而增大;ΔTmhex对MVR系统性能有显著的影响,ΔTmhex每增大1K,COP平均降低5.6%、Wcomp平均升高5.8%、UAmhex平均减少14.4%,ω平均升高1.7%。

基于MVR热泵精馏的混合醇热集成分离工艺

机械蒸汽再压缩(MVR)热泵技术是把低品位的蒸汽通过压缩转变为高品位的蒸汽,循环用于热源的供热以减少能耗。而热集成技术则是合理的匹配冷热物流的换热,以提高物流的有效能利用率。鉴于精馏过程的高能耗和低热力学效率,本文以四元混合醇的分离为研究对象,把基于MVR热泵技术的热集成精馏工艺应用于该体系的分离,提出并研究了该体系带热集成与不带热集成各种MVR精馏工艺;以能耗和年总费用(TAC)为评价指标,采用Aspen Plus软件对各分离工艺进行模拟与优化,确定各分离工艺的操作参数与设备参数。研究结果表明,与常规顺序分离工艺相比,MVR精馏工艺节约能耗50%以上,节约年总费用约61%。带热集成MVR精馏工艺与不带热集成MVR精馏工艺相比,在能耗和年总费用方面,优势相当,但前者热力学效率提高了约9.5%。

机械蒸汽再压缩(MVR)热泵技术的应用进展

介绍了机械蒸汽再压缩(MVR)热泵技术的节能原理及应用优势,概述了该技术在制盐、乳液浓缩、造纸、固体干燥、海水淡化及蒸馏等领域的应用现状,探讨了MVR热泵技术在实际应用中要关注的几个问题。并以仲丁醇-异丁醇小温差体系的分离为案列,应用MVR热泵精馏工艺,进行了能耗计算与分析,结果表明,MVR精馏工艺比双效精馏工艺节能约66%,预示着MVR热泵技术在节能领域具有潜在的巨大经济优势。

MVR分质提盐蒸发结晶系统设计及性能分析

利用分质提盐蒸发结晶方法处理多组分高含盐废水,可实现废水的资源化利用。本文根据废水中硫酸钠和氯化钠的溶解度随温度的变化关系,提出了机械蒸汽再压缩(MVR)分质提盐蒸发结晶系统,以降膜蒸发器作为系统的预蒸发器,与两效强制循环蒸发器联用,同时对冷凝水加以回收,使废水中硫酸钠和氯化钠分别结晶。首先设计了系统的具体工艺流程,依据质量和能量平衡关系建立系统及其设备的数学模型并进行模型验证。随后对常压下硫酸钠质量分数为5%、氯化钠质量分数为8%的混合溶液蒸发结晶过程进行实例计算,并将其与传统五效蒸发分盐系统进行性能对比。综合能量分析与㶲分析结果表明,MVR分质提盐蒸发结晶系统的节能程度更高,同一工况下相较于传统五效蒸发分盐系统,效能系数(COP)提高了93.5%,单位能耗则降低了77.6%;㶲效率提高了70.4%,㶲损失则降低了33.6%,表明MVR分质提盐蒸发结晶系统在实现废水中硫酸钠和氯化钠结晶回收利用的同时系统热力学完善度和节能性更大。

MVR蒸汽罗茨风机性能对比分析

为了探究机械式蒸汽再压缩（MVR）系统中蒸汽罗茨风机的运行性能，采用计算流体动力学Fluent软件，在设计工况条件下对空冷和逆流冷却三叶渐开线型罗茨风机设计的内部流场、出口流量、压力、温度的脉动性能进行了研究；同时，对逆流冷却罗茨风机在不同升压、不同转速变工况下的脉动特性进行了分析。研究表明：逆流冷却罗茨风机可避免蒸汽回流，降低了气动力噪声，流场均匀性和脉动性能均优于空冷罗茨风机，出口温度和压力能很好地满足MVR系统的工艺设计需求；在升压6.4～19.2kPa范围内，其绝热效率比空冷罗茨风机高1.2%～1.7%，综合性能更优。逆流冷却罗茨风机在不同升压、不同转速变工况下运行时，有着良好的稳定性，出口流量和温度可以各自调节满足生产需要，通过调节变频电机转速可实现流量调节；通过调节预进气蒸汽温度可实现蒸汽出口温度调节；逆流冷却罗茨风机的出口温度模拟值与实验值吻合较好。

印染丝光工艺碱液处理的MVR系统热力性能分析

对印染丝光工艺碱液处理的机械蒸汽再压缩系统热力性能进行了研究,基于热力学第一定律建立了机械蒸汽再压缩系统的热分析模型,设计和建造了一套小型的机械蒸汽再压缩系统,对不同传热温差、不同蒸发温度以及不同出料浓度下的溶液蒸发量以及压缩机比功耗进行了理论计算及实验探究。

页岩气返排液处理单效MVR系统性能分析

取样检测西南地区某页岩气田三个处于不同返排期的返排液,其具有TDS高、溶解性物质以氯化钠为主等特点,提出采用单效机械蒸汽再压缩(MVR)系统浓缩返排液的技术方案。通过建立数学模型,计算分析了料液浓度、进料温差和传热温差对系统性能影响。结果表明,适当提高料液浓度,可以降低系统的换热面积和比耗功;进料温差和传热温差对系统性能的影响类似,减小温差可以降低比耗功,但系统总换热面积增加;该系统能效比高,具有良好的能量循环利用效果。

MVR技术在液态奶蒸发系统中的应用

针对目前液态奶蒸发浓缩领域的能耗高、热效率低等缺点,提出了基于MVR技术的液态奶蒸发浓缩系统,设计了基于MVR技术的蒸发工艺流程,介绍了MVR热泵系统的蒸发工作原理;采用单效MVR热泵蒸发系统,对系统主要工作部件进行了设计计算;采用火用分析模型对系统及各个部件进行了能效分析;并对影响系统性能的主要参数:压缩比、蒸发温度进行了分析。应用结果表明该系统具有运行稳定、能耗低等特点;火用分析结果指出了系统在用能方面的薄弱环节及改进系统性能的方向;参数分析表明,当压缩比增大时系统的性能系数η和火用效率减小,而当蒸发温度升高时呈相反的变化趋势,因此,MVR乳品蒸发系统应尽量采用较小压缩比的压缩机和维持较高的蒸发温度。

高氯环境下MVR废水处理装备材料的腐蚀与防护

蒸汽机械再压缩技术(MVR)是当前常用的一种废水浓缩零排放处理技术。针对高氯废水浓缩处理的水质特点和特殊工况环境,结合装备材料环境腐蚀机理和服役失效案例,提出MVR在高氯盐水环境下的材料选型建议和防腐措施。

核电站事故废液MVR处理的模拟试验

我国经济的快速发展和化石能源的不断枯竭,使得核能的大规模发展成为必然趋势。2011年3月日本发生福岛核事故之后,核安全及核废物处理的重要性越来越受到人们的关注。文中提出了机械式蒸汽再压缩技术(MVR)系统应用的四种组合方式,分别对该系统在蒸发温度为85℃时,不同分离器组合的蒸发速率、稳定工作时的液位平均值、平均蒸发处理能力、折合吨能耗等作了详细的试验和数据分析,并对三种核素在不同分离器组合中的去除效果作了详细对比。简要分析了MVR系统的主要优势,根据四种组合的试验数据分析结果得出,在蒸发温度为85℃时,蒸发处理核电站事故模拟废液的最佳组合方式为分离室+丝网+玻纤,而且对分离试验组Sr^(2+)、Cs^+和Co^(2+)的系统去污因子进行对比,得到分离室+丝网+玻纤的组合方式效果最好。

MVR工艺技术在盐化工领域面临的机遇与挑战

我国《盐改》新政自2017年开始实施,同时,日益严苛的环保政策也开始陆续执行,这对我国广大盐企来说,可谓机遇与挑战并存。近年来,以蒸汽机械再压缩技术(MVR)为主的生产工艺在盐化工领域的不断应用逐渐让人们找到了一条节能降耗的新路。文章结合国家现行的环保政策,从生产成本、综合能耗等方面综合比较多效蒸发工艺(ME)与蒸汽机械再压缩工艺(MVR),并以工程实例展示MVR工艺在实际生产中的应用,得出相关结论。

基于MVR热泵的胺法捕集回收烟气中CO_2

基于100吨/天CO_2捕集规模,采用Aspen Plus软件对MVR热泵二氧化碳捕集流程进行建模分析,对系统物流参数、CO_2捕集率和节能率进行了分析进行了分析,研究表明系统流程中CO_2的捕集率和产品纯度分别达到85%和98%,满足整个流程的CO_2捕集要求;吸收率随着吸收剂循环量的增大而增大。当吸收剂循环量为120t/h时,是最佳吸收剂循环量;MVR热泵CO_2捕集系统CO_2的捕集率随吸收剂循环量的变化规律与传统CO_2捕集系统基本一致,所需再生能耗较小,节能率为25.62%。

MVR蒸发在核电站事故废液处理中的应用研究

蒸发作为一种应用多年的放射废水处理技术,具有核素去除率高,减容效果好,稳定性好等优点。机械蒸汽再压缩（MVR）技术基于热泵原理实现节能,相比传统蒸发装置,MVR装置设备布置紧凑,节能效果明显,现阶段应用广泛。作者在50 L/h MVR蒸发装置上的冷试结果显示该装置对锶铯钴核素的去污因子能达到5×10~5以上,综合能耗优于五效蒸发。是一种在核电废水正常蒸发处理和应急蒸发处理设备方面都很有前景的技术。

维生素A溶剂回收工艺中MVR技术的应用研究

研究了节能型机械蒸汽再压缩技术(MVR)在维生素A生产的溶剂回收系统中的应用,分析了溶剂回收工艺中MVR技术的应用对节能减排、降低生产成本方面产生的效果。

高性能MVR水蒸汽压缩机技术及应用

单级高速水蒸汽离心压缩机与传统的低压缩比、低饱和蒸汽温升(最大只到9℃左右)的离心通风机不同,其单级压缩比可达2.4,饱和蒸汽温升最大可达25℃。为整体橇装式结构,电动机、变速箱和压缩机通常安装在同一底座上,叶轮和涡壳整体气动优化设计,多变效率可高达87%。在湿法冶金中可用于处理有色金属废水,也可用于浓缩和提取废水中的副产物。

Research on Energy Saving Optimization of MVR Distilled Water Machine

Compared with the multi-effect distilled water machine,the mechanical vapor recompression(MVR)distilled water machine has many advantages,and has been a trend to replace the traditional distilled water machine.Based on the conservation equations of mass and energy,this paper designs an MVR distilled water production process and establishes the corresponding thermodynamic model.Effects of the produced water temperature,heat exchange temperature difference,compressor adiabatic efficiency,and pipeline loss to the produced water energy consumption,energy saving rate and coefficient of performance(COP)were studied.Research shows that the MVR distilled water machine is more suitable for occasions with low water production temperature.Appropriate heat exchangers and compressors should be selected to improve comprehensive performance through heat exchange temperature differences and improving adiabatic efficiency.

MVR蒸发技术在甘露醇生产中的应用优势

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。

臭氧微纳米气泡处理焦化废水零排放工艺中浓盐水的效能

焦化废水的零排放工艺中使用蒸汽机械再压缩(MVR)蒸发结晶处理膜浓缩液,最终产生超高盐浓缩液废水,其难以通过传统氧化方法进行处理。臭氧微纳米气泡技术能够提高臭氧传质效率、增强臭氧氧化能力,可望用于处理MVR浓缩母液。为验证该技术的工程应用可行性,以MVR浓缩母液为研究对象,对比臭氧微纳米气泡和普通大气泡2种曝气方式下臭氧传质速率以及有机物的降解效能,从技术、经济角度分析盐浓度和有机物浓度对2种臭氧氧化工艺处理效果的影响,以界定臭氧微纳米气泡技术处理高盐废水的适用范围。结果表明:随着盐浓度从0.1 mol/L增加至1 mol/L,微纳米气泡和普通大气泡的臭氧传质系数分别提高0.13和0.09倍,臭氧自分解速率分别升高2.10和1.38倍。在处理高盐、高有机物废水(TOC浓度为57.2~587.6 mg/L,电导率为3.47~28.6 mS/cm)时,臭氧微纳米气泡较普通大气泡的TOC去除率提升0.50~3.76倍,吨水能耗最大可降低71%;处理超高盐、超高有机物废水(TOC浓度为5626 mg/L,电导率为164.3 mS/cm)时,臭氧微纳米气泡去除效果与普通大气泡趋于一致且吨水能耗更高。高盐废水的盐浓度和有机物浓度对臭氧微纳米气泡处理效能影响显著,工程应用中应根据废水特性选择合适的臭氧曝气方式。

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。