真空耙式烘干机设备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。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、真空耙式烘干机设备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。
真空耙式烘干机设备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。
MVR 系统的流程主要是湿物料加入至真空耙式烘干机设备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。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。
二十世纪末期,MVR 技术得到了快速发展。美国通用电气公司(GeneralElectric Company,简称 GE)在 1999年开始进行研发 MVR 技术在重油开采过程中废水蒸发回收的应用。现在该公司开发出的 MVR 系统已经成熟应用于重油开采废水回收中,据资料显示,该系统每蒸发 1 吨水仅需消耗15~16.3 k W·h 电量,其能耗只约占了加热蒸汽驱动的单级蒸发系统的 4%,节能效果显著。本世纪初期,能源成本急剧上升,在此背景下世界巨头们纷纷开始进行节能技术研究,美国斯旺森公(Swenson)成功开发出MVR 系统。该公司所开发的 MVR 系统,处理 1 吨的相关生产物料所消耗的能量仅需 31.8 k W·h,而若采用传统方法为达到相同的生产要求则需要消耗 644 k W·h 的能量,由于真空耙式烘干机设备节能显著使得该系统在制碱工业中获得了成功的应用。
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