Analysis of an Evaporator-condenser-separated Mechanical Vapor Compression System

An evaporator-condenser-separated mechanical vapor compression (MVC) system was presented. The better effect of descaling and antiscaling was obtained by the new system. This study focused on the method of thermodynamic analysis, and the energy and exergy flow diagrams were established by using the first and second law of thermodynamics analysis. The results show that the energy utilization rate is very high and the specific power consumption is low. Exergy analysis indicates that the exergy efficiency is low, and the largest exergy loss occurs within the evaporator-condenser and the compressor.

MVC工艺处理生活垃圾中转站渗沥液的试验研究

采用MVC技术处理垃圾中转站新鲜渗沥液,清水产生率达到90％以上,出水的SS低于检测限,CODCr为158～784 mg/L,TOC为14～200 mg/L,NH3-N为2.20～3.10 mg/L,TN为4～133 mg/L,TP为0.01～0.67 mg/L,去除率依次为99.9％、95.39％～99.15％、96.18％～99.83％、76.35％～82.56％、91.41％～99.52％和91.2％～99.9％,该技术对污染物有较好的去除效果,比膜处理技术有更好的工程应用优势.

MVC系统在填埋垃圾渗沥液处理中的应用

针对传统生物处理垃圾渗沥液的方法存在着占地面积大、工艺流程环节多、膜堵塞和得水率低等缺点,提出了低能耗机械蒸发(MVC)系统新工艺,并对其原理和在垃圾渗沥液处理中的应用进行了探讨。

溶液再生研究现状及未来发展趋势

综述了溶液再生技术当中的空气再生、电渗析再生、膜蒸馏再生和机械蒸汽压缩再生的原理、结构、特点和研究现状等方面。空气再生技术可完成高浓度溶液再生,处理温度不高,可充分利用低品位废热,但此方法处理量小,能耗高;电渗析再生技术可用于两种不同盐分的溶液再生;膜蒸馏再生技术能将低品位的热量或者废热重新利用起来;机械蒸汽压缩再生技术可完成更高浓度溶液再生,处理量大,与传统的单效蒸发相比,大幅降低能耗。

高盐脱硫废水零排放工程实例分析

有色金属冶炼行业烟气洗涤会产生大量废液,它含有大量盐分,重金属含量高,成分复杂。某钼冶炼企业采用“生物制剂深度处理+膜分离+蒸发”工艺处理硫酸车间的两股含盐废水,新建工程设计处理规模为100 m^(3)/d。项目运行结果表明,净化废水经反渗透浓缩后与高盐的干吸废水进入机械式蒸汽再压缩器(Mechanical Vapor Re-compression,MVR)蒸发,产出的钠盐妥善处置,膜淡水、蒸发冷凝水满足企业回用水要求。本套工艺消除高盐生产废水排放带来的环境污染风险,做到零排放,为类似废水提供处置经验。

基于表面自由蒸发的MVR系统设计分析

为了减少在蒸发器内液-液传热过程中的结垢现象,提出了一种喷雾型传质、传热工艺模型,使溶液与热媒质直接表面接触,产生自由蒸发过程,特别适合于在高浓度、易结垢的溶液蒸发场合。经过工厂的中试,对系统各方面性能进行全面评估和分析,包括对系统的热效率、蒸发效果、能耗等方面,验证了工艺数学模型的正确性,系统能耗降低至54.25 k Wh/t,能效比COP为13,结垢问题得到有效解决。

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。

热泵蒸发制浆黑液的模型研究

建立由降膜蒸发器、强制蒸发器、热交换器和压缩机组成的热泵蒸发系统模型，系统分两段蒸发，拟定进入第一蒸发段的稀黑液浓度为13％～17％，第二段蒸发的终点浓度为60％。通过模型分析和计算机模拟运算，得出以下结论：第一段蒸发最适宜的排放浓度是29％～30％，此时，系统的最小电能消耗为56630．7～60126．3kJ／t；在△T=5～10℃范围内，系统的热能有剩余，系统的电能消耗为88642．9～116459．4kJ／t（蒸发1kg水耗能113．2～148．7kJ），按蒸发水分量的能耗比较，仅相当于多效蒸发系统能耗（465．3～581．7kJ／kg）的19．5％-32．O％。可见，采取热泵蒸发制浆黑液是节省能源的有效办法，也是减少温室气体排放的有效措施。

机械压汽蒸馏海水淡化系统的性能分析

建立了一套机械压汽蒸馏海水淡化系统，其设计生产能力为2m^3·d^-1、蒸发温度为95℃．通过实验和理论计算分析了蒸发-冷凝器、压缩机和预热器的性能及系统运行参数对产水能耗的影响．结果表明蒸发温度在89-97℃之间系统运行良好；盐水浓度从4．0％降到2．0％，淡水产率提高约7．2％；淡水产率随蒸发温度升高而升高；系统最小淡水分离功为59．4kJ·kg^-1．

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。

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。

机械蒸汽再压缩技术在石化废水处理系统中的应用研究

针对某石化废水的水质特点,提出了采用板式蒸发强制循环机械蒸汽再压缩工艺回收废水资源。在考虑浓缩液沸点升高及强制循环对系统影响的条件下,建立了MVR系统工艺计算数学模型,分析了蒸发温度、废水温度及压缩比对MVR系统的影响。模型求解结果表明：该废水采用常压蒸发,可降低系统能耗,同时高温进料有利于降低系统的总比传热面积;随着压缩比的增加,压缩机比电耗增加,而系统总比传热面积减小,且其减少的速率减缓,压缩比是控制系统传热温差、压缩机比电耗和总比传热面积的主要因素,压缩比对MVR系统的投资和运行成本的控制起关键性作用,在废水进料温度45℃、浓缩液循环10 m3/h的情况下,废水常压蒸发的适宜操作压缩比为1.4~1.6。

机械蒸发—离子交换铵回收工艺在垃圾渗滤液处理中的应用

介绍了机械蒸发(MVC)-离子交换(DI)铵回收工艺的原理及相关技术参数,该技术解决了常规渗滤液处理技术能耗高的问题,在去除氨氮的同时,实现铵盐的回收利用,具有流程简单、占地少、运行费用低等优点。工程出水水质良好,达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB 16889—2008)和广东省地方标准《水污染物排放限值》(DB 44/26—2001)第二时段一级排放标准要求。

机械压缩蒸发工艺处理洗毛废水实验研究

利用机械压缩蒸发工艺对洗毛废水进行浓缩实验研究，对出水水质、蒸发量、耗电量等参数进行了考察，并进行了能耗和运行费用分析．实验结果表明，采用机械压缩蒸发工艺将洗毛废水TS由29．2g／L浓缩至342．6g／L过程中，CODcr由42．8g／L浓缩到463．3g／L，出水CODcr，在100-311mg／L，吨水耗电量为43．3-75．7kW·h／t，与四效蒸发相比，节能显著，运行费用低．机械压缩蒸发是一种很有前景的高浓度工业废水处理技术．

机械压汽蒸馏海水淡化系统的实验研究

作者对机械压汽蒸馏海水淡化系统进行了实验研究。实验系统主要由蒸发-冷凝器、压缩机和预热器组成,其核心部件为蒸发-冷凝器。系统的蒸发-冷凝器是由85根铜管构成的立式热交换器,离心压缩机的电机功率为1.1kW,预热器由两个面积分别为2.2m2和3.6m2的板式换热器构成,分别用于回收冷凝水和浓盐水的显热以预热海水。通过实验研究了蒸发温度、盐水浓度等主要参数对淡水产量的影响和单位电能的产水量。实验结果表明最佳工况下淡水的总能耗为16.6kWh/m3。

油田稠油污水回用热采锅炉处理工艺探讨

为实现春风油田稠油采出污水资源化回用,减少稠油热采开发过程中的地下水资源消耗量,根据该油田采出污水水质高盐、高硬度的特点,结合热采锅炉用水水质要求,提出了"机械压缩蒸发"和"双膜淡化"2种污水回用处理技术,从工艺技术特点、工艺流程、实际应用的成熟度、处理效果、投资及运行成本、产水率及节约水资源能力等方面对2种工艺进行综合比较和分析,提出工艺选择建议,并针对各工艺应用现状及存在的高投资、高成本等问题,提出下一步的工作建议。

单效蒸发机械压汽海水淡化系统热力性能分析

机械压汽蒸馏海水淡化是唯一消耗机械能的热蒸馏海水淡化方式。文中以单效蒸发机械压汽(SEE-MVC)系统为研究对象,建立了数学模型,分析了重要参数对热力性能的影响,结果表明:压缩机增压比越低、定熵效率越高、蒸发温度越低,则产水比功耗越低、系统回收率越高;综合考虑各种因素,系统蒸发温度在55—70℃、增压比在1.2—1.3为宜。文中还给出了典型条件下对应最小比功耗的系统参数,并讨论了参数特点,可供设计时参考。

机械压汽蒸馏海水淡化系统的可用能分析

为获得更加节能高效的海水淡化技术,用热力学第二定律分析机械压汽蒸馏(MVC)海水淡化实验系统的(火用)效率。实验测得MVC海水淡化过程的(火用)效率为2.8%;其中蒸发-冷凝器、压缩机、水泵和预热器的(火用)损分别占34.6%、35.5%、16.9%和10.2%。利用数学模型分析了压缩比、蒸发温度和盐水浓度等不可逆参数对实验系统(火用)效率的影响。MVC技术虽然充分回收利用了余热,具有较高的热效率,但实验结果表明该技术的(火用)效率仍然较低。从降低损失的角度来看,应用MVC技术的重点是选用高性能低压缩比的压缩机、经济且耐腐蚀的换热管和适当的蒸发温度。

船舶机械蒸汽压缩海水淡化装置性能分析

在分析机械蒸汽压缩海水淡化装置工作过程基础上,给出了该型装置的数学模型。以产水量5 t/d的装置为例,分析了装置工作性能随蒸发温度的变化规律。结果表明,随着蒸发温度的提高,产水量增大,压缩机耗功相应增大。

海水盐度对海水沸腾传热及淡水产率的影响

对机械蒸汽压缩式(MVC)海水淡化中的沸腾传热与海水淡化性能进行理论分析。以竖直管式蒸发冷凝器建立具有不同盐度的海水核态沸腾传热模型,对海水的传热性能、热流密度、淡水产率以及海水淡化的能耗进行系统分析。为避免单位压缩功和淡水产率不能同时达到最优,设定单位压缩功不变。计算结果表明,海水盐度的增加对海水淡化的系统性能不利:海水盐度增加,沸腾换热系数αe、总传热系数、热流密度q和淡水产率m将有不同程度减小;增加沸腾压力和单位压缩功均有利于系统的传热性能,但单位压缩功的增大,增加了海水淡化的能耗。