MVR蒸发与多效蒸发技术的能效对比分析研究高丽丽，张琳，杜明照(常州大学机械工程学院，江苏常州213016)摘要:针对氨基酸溶液蒸发浓缩生产过程的高能耗问题，提出一种新的基于机械蒸汽再压缩蒸发浓缩节能工艺及装置。介绍了机械蒸汽再压缩蒸发浓缩节能新工艺的工作原理，以15t/h氨基酸的蒸发浓缩为工程实例，对采用MVR蒸发技术和传统的多效蒸发技术进行了能效对比分析研究。研究结果表明，采用MVR蒸发技术比传统的多效蒸发技术每年可节省783.14万元的加热蒸汽费用及20.12万元的蒸汽冷凝水费用，相当于节省了85.7%的标准煤。另外，在相同的蒸发条件下，MVR蒸发装置所需热量为三效蒸发的24%。中图分类号:TQ114文献标识码:A文章编号:0253－4320(2012)10－0084－03EnergyefficiencycomparativeanalysisonMVRandmulti-effectevaporationtechnologyGAOLi-li，ZHANGLin，DUMing-zhao(CollgelofMechanicalEngineering，ChangzhouUniversity，Changzhou213016，China)Abstract:Duetothehighenergyconsumptionintheprocessofevaporationandcondensationofaminoacidssolution，anewenergy-savingtechnologyandequipmentbasedonmechanicalvaporrecompressionisputforward．Theworkingprincipleofthenewenergysavingtechnologyformechanicalvaporrecompressionevaporationandcondensationisintroduced．Takingtheevaporationandcondensationof15t/haminoacidsasanengineeringexample，theenergyefficiencycomparativeanalysisonMVRandtraditionalmulti-effectevaporationtechnologyiscarriedout．Theresultsshowthat，comparingwithtraditionalmulti-effectevaporation，theMVRtechnologycansave7.8314millionyuanofheatingsteamfeesand201，200yuanofsteamcondensedwaterfeeseveryyear，whichareequivalenttosaving85.7%蒸发浓缩是工业中非常典型的化工单元操作，广泛使用在化工、轻工、食品、制药、海水淡化、污水处理等工业生产中。蒸发浓缩操作的热源主要采用源源不断的锅炉生蒸汽，对于浓度低处理量大的物料，蒸汽耗费的能源是相当可观的，对于需要外购蒸汽的企业，随着市场蒸汽价格的上涨，蒸汽运行成本越来越高，企业的负担急剧增大。如何减少装置蒸汽的运行成本、节约能源是目前蒸发浓缩工艺亟待解决的问题。很多企业普遍采用的是多效蒸发技术，利用前效蒸发产生的二次蒸汽，作为后效蒸发器的热源但是一般最多只做到四效，四效后蒸发效果就很差了。不管是单效蒸发还是多效蒸发，蒸发过程一直需要消耗大量的生蒸汽，对于四效的蒸发器，蒸发1t水大约需要消耗0.3t的蒸汽，如果装置的蒸量为15t/h，目前蒸汽的市面价是200元/t，1年按300个工作日7200h计算，则蒸汽的运行费用约648万元。如果能减少蒸汽的消耗量，节约的能源是相当可观的，经济效益也将非常显著。利用蒸汽机械再压缩机技术(mechanicalvaporrecompression，MVR)，将蒸发器蒸发产生的原本需要冷却水冷凝的二次蒸汽，经压缩机压缩后，提高其压力和饱和温度，增加热焓，再送入蒸发器加热器作为热源，替代生蒸汽循环利用，二1多效蒸发技术传统的三效并流降膜蒸发工艺如图1所示。其工作原理是，预热后的原料液经原料泵输送到一效蒸发器的顶部进料室，经过布液器进入列管内与管收稿日期:2012－05－17作者简介:高丽丽(1985－)，女，硕士生;张琳(1969－)，女，博士，教授，研究方向为高效强化传热传质技术、过程装备状态监测与故障诊断、热管技术及工程应用，通讯联系人，0519－83290207，z3281315@yeah．net。高丽丽等:MVR蒸发与多效蒸发技术的能效对比分析研究2012年10月·85·效对比分析研究是其能得到推广使用的基础［4］。外的生蒸汽进行换热，原料液以降膜方式蒸发。蒸发产生的浓缩液和二次蒸汽进入分离器内分离，分离后的浓缩液经泵被打入到二效蒸发器内，分离出二次蒸汽进入第二效的加热室作为加热蒸汽，浓缩液在第二效内被进一步浓缩。第二效产生的浓缩液经泵被打入到三效蒸发器内，分离出二次蒸汽进入第三效的加热室作为加热蒸汽，浓缩液在第三效内被浓缩到规定浓度经出料泵排出，第三效的二次蒸汽则送至冷凝器全部冷凝。1—原...