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MVR系统蒸发连续结晶
一、MVR基本原理
MVR(mechanical vapor pression )是机械式蒸汽再压缩技术的简称。MVR是利用蒸汽压缩机压缩二次蒸汽,将电能转换成热能,提高二次蒸汽的焓,被提高热能的二次蒸汽进入蒸发器进行加热,使料液维持沸腾状态,而加热蒸汽本身则冷凝成水。这样,原来要废弃的蒸汽就得到了充分的利用,回收了潜热,又提高了热效率。循环利用二次蒸汽已有的热能,从而可以不需要外部生蒸汽,依靠蒸发器自循环来实现蒸发浓缩的目的。系统通过PLC、单片机、组态等形式来控制温度、压力马达转速,保持蒸发平衡。从理论上来看,使用MVR技术比传统蒸发器节省80%以上的能源,节省90%以上的冷凝水,减少50%以上的占地面积。
其原理如下图:
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二、连续结晶器技术原理
结晶是从溶液中析出固体的过程,显而易见固体在溶液中的溶解度与确定结晶过程密切相关。溶液的过饱和度是工业结晶的主要推动力。
连续结晶器与间歇结晶器相比具有以下优点:连续结晶具有收效高、能耗低、母液少、产品质量好、自动化程度高、设备占地面积小及操作人员少等优点。由于连续结晶器具有较高的生产效率,一套连续结晶器往往可以取代数套乃至数十套间歇结晶器,相应配套设备的数量也大大减少。连续结晶器可以方便地和机械压缩泵组合,在低温下进行蒸发结晶,不但
不需要蒸汽,而且无需冷冻水。节能的同时也避免了庞大的冷冻机投资。
结晶过程产量决定于结晶固体与其溶液之间的相平衡关系,通常可用固体在溶液中的溶解度来表示这种相平衡关系。溶液的过饱和与溶解度曲线的关系如下图所示。
图中的AB线为普通的溶解度曲线,CD线代表溶液过饱和而能自发
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地产生晶核的浓度曲线(超溶解度曲线)。这两根曲线将浓度——温度图分割为三个区域。AB线以下是稳定区,在此区中溶液尚未达到饱和,因此没有结晶的可能。AB线以上为过饱和溶液区,此区又分为两部分:在AB与CD线之间成为介稳区,在这个区域中,不会自发地产生晶核,但如果溶液中已加了晶种,这些晶种就会长大。CD线以上是不稳区,在此区域中,溶液能自发地发生晶核。工业结晶过程要避免自发成核,才能保证得到平均粒度大的结晶产品。只要尽量控制在介稳区才能达到这个目的。
三、工艺设计条件:
单台单级温升10-30℃(介质为水蒸汽,特殊可做到32℃,-50T/h),流量(MVR系统蒸发量)1~200吨/小时。
四、MVR系统主要说明

在汽-水体系中,饱和蒸汽的焓值远高于饱和水,也就是说饱和蒸汽所蕴含的能量远高于饱和水的。MVR的基本原理是将蒸发器中原本需要用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,与料液有了一定的传热温差后,再送入蒸发器加热器作为热源来加热料液。由于二
次蒸汽的潜热得到了充分的利用,从而达到了节能的目的;
MVR蒸汽压缩机是MVR系统的核心部件,是系统的心脏,它通过对二次蒸汽进行压缩,提高系统内二次蒸汽的热焓,为系统连续提供蒸汽。
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(1)控制系统:MVR蒸发系统控制中心,通过对马达转速的调节,阀门、流量计、温度、压力的控制,以达到自动蒸发、清洗、停机等操作。
(2)清洗系统:不同的溶液蒸发一段时间后,可能会发生结垢现象,一般说99%以上的结垢都是