蒸汽机械再压缩工艺技术在盐化工生产中的应用

2017年,国家颁布了全新的《盐改》政策,逐渐加大了对盐企生产活动的管理与监督,规范了市场秩序,促进了行业的发展。蒸汽机械再压缩(MVR)工艺技术是盐企生产过程中应用的一项重要技术,与传统的盐化工生产工艺相比有着巨大的优势,不仅有效的保护了环境,更提高了生产效率,减少了能源的损耗,促进了盐化工企业的经济发展。本文从盐化工生产工作入手,针对MVR工艺技术在盐化工生产中的应用问题进行了研究与分析,希望能够促进MVR工艺技术在盐化工生产工作中的顺利应用,贯彻节能环保的理念,促进盐化工企业的可持续发展。

基于多级蒸汽机械再压缩热泵的稀N,N-二甲基甲酰胺水溶液蒸馏浓缩工艺

分析了蒸汽机械再压缩(MVR)热泵蒸馏浓缩工艺的特点和适用工况,以稀N,N-二甲基甲酰胺水溶液的浓缩过程为研究对象,提出了三级MVR热泵蒸馏浓缩工艺。采用Aspen Plus化工流程模拟软件中的严格精馏模块和压缩机模块,以能耗最低为目标函数,对三级MVR热泵蒸馏浓缩工艺和三效蒸馏浓缩工艺分别进行了模拟与优化,得到了合适的工艺操作参数。模拟结果表明,与三效蒸馏浓缩工艺相比,三级MVR热泵蒸馏浓缩工艺节能约83.2%,其平均能效比(压缩机制热量与压缩机输入功率的比)为0.834;多级MVR热泵蒸馏浓缩工艺具有较大的经济优势。

电渗析耦合蒸汽机械再压缩技术深度处理化工阻燃剂废水研究

针对单一蒸汽机械再压缩(MVR)技术处理阻燃剂化工废水能耗相对较高的问题,采用电渗析(ED)耦合MVR技术的新型模式,对阻燃剂废水进行深度脱盐及脱COD处理的同时降低系统总能耗。电渗析阶段考察不同的水回收率、不同电压及不同流量下的废水处理效果;最终阶段采用MVR工艺处理电渗析浓室产水,并对过程能耗模拟分析。结果表明,当电渗析采用恒压为25 V、体积流量为15 L/h、电渗析水回收率为67%时,耦合工艺的总能耗与单一使用MVR相比降低了48.8%;同时整体工艺的水回收率提高至95%。

蒸汽机械再压缩工艺(MVR)在脱硝催化剂再生废水零排放中的应用

本文介绍了某脱硝催化剂厂原有废水处理设计思路、工艺流程以及运行情况,针对该厂原有再生废水处理系统存在的问题,进行优化改造,在前端增加预处理装置及终端增加MVR蒸发结晶装置,实现脱硝催化剂再生废水零排放,并提高全厂水的回用率。

基于机械蒸汽再压缩的甲醇精馏技术研究

以甲醇精馏工艺为研究对象,设计了一种基于蒸汽机械再压缩(MVR)的甲醇精馏系统方案。系统仿真分析结果表明:与常规采用蒸汽作为热源和常温水作为冷凝器冷源的甲醇精馏系统方案相比,MVR甲醇精馏系统因回收利用了甲醇精馏塔塔顶甲醇蒸汽的潜热,并用作再沸器的热源,具有显著的节能降耗优势。与常规甲醇精馏工艺相比,蒸汽机械再压缩甲醇精馏工艺无需消耗生蒸汽和循环冷却水,仅需要增加压缩机,结构工艺流程简单。计算结果表明:对于6万t/a甲醇工艺,蒸汽机械再压缩甲醇精馏系统具有显著的技术经济性能优势,可节约年能耗成本986.3万元,吨甲醇能耗为117.8 kWh,生产成本仅为76.58元/t。与常规甲醇精馏工艺相比,其能耗可降低67.7%,生产成本可降低68.2%。与常规甲醇精馏工艺相比,该方案的能耗可降低6 002 t标煤,对应CO2减排量达15 725 t。

MVR技术在碱法甲醇钠生产工艺中的应用前景

针对公司现有甲醇钠装置蒸汽消耗高的问题,现提出采用蒸汽机械再压缩机技术(MVR)对甲醇钠装置进行节能改造,改造方案中,精馏一塔塔顶甲醇蒸汽不再冷凝,一部分由压缩机1压缩后进过热直接进入反应塔塔底与氢氧化钠甲醇溶液逆向接触;另一部分被压缩机2压缩、加热及加压后,进入精馏一塔塔釜再沸器作为热源加热。在不改变原装置生产工艺参数的前提下,MVR技术将大大节约原系统所消耗的蒸汽和循环水,从而大幅降低甲醇钠的生产成本。

SWRO+MVR工艺处理净水厂浓盐水零排放工程设计

针对某生活净水厂排放的反渗透浓水的特点及处理要求,选择海水淡化反渗透膜(SWRO)+蒸汽机械再压缩(MVR)工艺进行处理,处理规模为5000 m3/d。系统出水回用于园区杂用水和工业用水,浓水则最终转化为固体杂盐后再外运处置。实现了废水“零排放”,工艺流程可以为其他类似项目提供参考和借鉴。

MVR蒸发器应用与中药提取液相关物理特性研究(一种节能型中药浓缩技术)

与传统的利用工业蒸汽加热的多效蒸发设备不同,MVR蒸发器利用电能与机械能将二次蒸汽重新利用,转化为物料加热的原动力,有效减少了中药浓缩工艺中的一次蒸汽使用量,同时,也显著降低了企业的运行成本。

改进型三效蒸发工艺处理MVR蒸发母液的效果研究

在常规三效蒸发器的基础上,通过增大换热器物料层流速、增加二次蒸汽的除沫器、增加第三效分离器的导流装置等改进措施,开发出改进型三效蒸发工艺,并成功用于煤化工MVR蒸发母液的处理。设计处理量为192 m3/d,实际处理量为220 m3/d,产水电导率小于300μS/cm,COD小于40 mg/L,产水达到中水回用的标准;产盐含水率小于3%,吨水消耗蒸汽0.27 m3,吨水耗电为20.37 kW·h。

有机胺脱硫系统热能回收技术探讨

介绍了有机胺脱硫的解吸工艺流程,分析探讨了几种有机胺脱硫工艺的热能回收技术应用效果及存在问题,提出利用蒸汽冷凝水的显热再加热富液和采用MVR技术回收解吸二次蒸汽的热能两种可行的热能回收思路。结合工程应用实例说明了MVR热能回收技术应用于有机胺脱硫的节能效果,增加MVR热能回收系统的有机胺脱硫解吸工艺比常规解吸工艺运行费用减少40.8%,节能效果显著,且对工艺无负面影响,对MVR热能回收技术在有机胺脱硫工艺的应用和推广具有重大意义。

湿式石灰石-石膏法脱硫废水终端固化处理工艺比较与分析

介绍了蒸发结晶技术与烟道蒸发技术的工艺原理及流程,并分别对多效蒸发结晶、蒸汽机械再压缩结晶、烟道喷雾蒸发及旁路烟气蒸发工艺的处理效果、运行可靠性及经济成本等因素进行了详细的分析与比较,结果表明:旁路烟气蒸发技术具有占地面积小、系统简单、运行可靠性高等优点。

改良MVR蒸发器在煤矿超高矿化度浓水处理中的应用

反渗透工艺是目前处理高矿化度矿井水常用的工艺,该工艺浓缩分质后会产生超高矿化度的氯化钠、硫酸钠浓缩盐水。这种浓缩盐水只能蒸发结晶处理后方可排放,传统的蒸发结晶工艺由于能耗非常高限制了其应用。近来年,相对能耗较低的MVR蒸发结晶工艺在国内外得到较多应用。针对煤矿矿井水浓缩的超高矿化度特点,在MVR工艺的基础上对蒸发器进行改良,增设由高温超导材料制成的原液预热器,进一步提高传热效率。改良制造的MVR蒸发器(150 kg/h)应用于陕西小纪汗煤矿超高矿化度浓水的应用试验中,传热面积由2.80 m^(2)提高至4.89 m^(2),蒸汽消耗量由179.40 kg/h减少到149.85 kg/h,每小时节约30 kg蒸汽,折合标准煤约2.8 kg,节能及碳减排效益显著。

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。

5万t/a钛白粉钛液MVR浓缩系统设计研究

以钛液浓缩为研究对象,设计了一种基于蒸汽机械再压缩技术的钛白液浓缩系统(ES-MVR)方案。仿真结果表明:与常规采用蒸汽作为热源和常温水作为冷凝器冷源的单效升膜蒸发系统方案相比,ES-MVR因回收利用了蒸发器内二次蒸汽的潜热,无需冷却水,只需消耗少量生蒸汽和一部分压缩功;工艺流程简单,具有显著的节能降耗优势,可用于钛液浓缩工艺的节能降耗改造。计算结果表明,对于年产5万t钛白粉工艺,ES-MVR具有显著的技术、经济和性能优势,年平均可节约能耗成本2 083万元,预计4个月内就可收回投资资本。与常规单效升膜系统蒸发相比,节能环保优势明显,总能耗可节约71.7%,大约减少消耗13 585 t标煤,对应减少CO_2排放量达35 592 t。

昭通褐煤脱水的工业化方案探讨

对云南省昭通市高水分褐煤的工业化利用方案进行了论述。笔者认为,采用过热蒸汽干燥+蒸汽机械再压缩技术(MVR)对褐煤进行干燥,可以回收褐煤加温脱水时的气化热和冷凝水,能大幅度降低能耗和加工成本,具有工业化实用价值。

以MVR为核心的含盐废水处理工艺设计

无锡某化工厂含盐废水设计废水量约17 m^(3)/d,废水中主要含有钙、镁、铜、硝酸铵等污染物。根据原水水质特点并结合企业需求,进行了软化工艺与浓缩工艺的详细比选,确立了以石灰+碳酸钠为前端软化工艺,蒸汽机械再压缩技术(MVR)为核心浓缩工艺,并辅以RO末端处理的整体处理工艺。设计中,根据硝酸铵浓水回收的浓度需求结合废水易结晶特性,选定MVR压缩机为罗茨式压缩机并对级间管路进行了详细的保温与降阻设计。经过半年运行监测,系统运行稳定,操作管理方便,硝酸铵回收率达到92.6%,总体脱盐率在99%以上。通过硝酸铵废液浓缩回收与冷凝水脱盐回用,降低了一半以上废水处理成本。

基于流程模拟的中药生产过程溶媒回收工艺动态控制方法研究

目的 研究通过流程模拟和过程控制技术优化中药溶媒回收工艺控制结构,建立中药生产过程溶媒回收工艺动态控制方法。方法 针对中药溶媒回收过程中乙醇和水2组分的精馏工艺,在流程模拟平台分别建立添加再沸器热负荷与进料流量比值(Q_(Reb)/F)控制结构的控制系统以及回流物流量与进料流量成固定比值(固定R/F)控制结构的控制系统。通过考察系统在受扰动条件下运行状态的变化过程,分析了这2种控制结构对于中药溶媒回收工艺运行稳定性的影响。结果 在进料流量以及进料组分的干扰下,Q/F控制结构优于固定R/F控制结构,其减少了系统回复正常工艺状态的过渡时间,更好地保证了塔顶乙醇的回收率。结论 通过对不同设备尺寸模拟系统控制效果的对比,发现所建立的Q_(Reb)/F控制结构具有较强的普适性。进一步说明了Q_(Reb)/F控制结构在中药蒸汽机械再压缩(mechanical vapor recompression,MVR)浓缩工艺控制过程中可以通过增强测控参数关联性,降低控制响应迟滞,减少成本损失和能量浪费,为中药生产自动化控制升级提供了借鉴。