最新蒸發(fā)節(jié)能

化學(xué)工程與工藝10級(jí)本科一班化工節(jié)能——蒸發(fā)蒸發(fā)節(jié)能引言

“十一五”規(guī)劃提出了節(jié)能降耗和污染減排目標(biāo)，并作為約束性指標(biāo)。堅(jiān)定不移的實(shí)施這兩個(gè)約束性目標(biāo)，對(duì)推動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式轉(zhuǎn)變、加強(qiáng)節(jié)能環(huán)保工作具有十分重要的意義。充分認(rèn)識(shí)節(jié)能工作的重要意義，進(jìn)一步做好節(jié)能降耗工作。蒸發(fā)節(jié)能

蒸發(fā)是濃縮溶液的化工單元操作。在化工、醫(yī)藥、輕工等工業(yè)中，常常要進(jìn)行蒸發(fā)操作，蒸發(fā)是最常見(jiàn)的化工分離單元操作之一，也是個(gè)能耗很高的單元操作。目前我國(guó)的能源利用率仍然較低，主要能耗設(shè)備能耗效率比國(guó)際先進(jìn)水平低5-20個(gè)百分點(diǎn)。隨著能源的日益緊張，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的不斷加劇，節(jié)能降耗已成為當(dāng)今企業(yè)技術(shù)改造的重點(diǎn)，而改進(jìn)蒸發(fā)操作是關(guān)鍵。其中，蒸發(fā)操作最顯著的節(jié)能方法是采用多效蒸發(fā)。蒸發(fā)節(jié)能一、多效蒸發(fā)

中文名稱多效蒸發(fā)英文名稱定義multipleeffectdistillation--MED將一個(gè)蒸發(fā)器蒸發(fā)出來(lái)的蒸汽引入下一個(gè)蒸發(fā)器，利用其凝結(jié)放出的熱加熱蒸發(fā)器中的水，兩個(gè)或多于兩個(gè)串聯(lián)以充分利用熱能的蒸發(fā)系統(tǒng)。蒸發(fā)節(jié)能二、多效蒸發(fā)原理

在大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)中，需要蒸發(fā)大量水分，這就需要消耗大量加熱蒸汽。為了減少加熱蒸汽的消耗，可采用多效蒸發(fā)。將加熱蒸汽通入一蒸發(fā)器，則溶液受熱而沸騰，而生產(chǎn)的二次蒸汽其壓力與溫度較原來(lái)加熱蒸汽（即生蒸汽）為低，但此二次蒸汽仍可設(shè)法加以利用。在多效蒸發(fā)中，則可將二次蒸汽當(dāng)做加熱蒸汽，引入另一個(gè)蒸發(fā)器，只要后者蒸發(fā)室壓力和溶液沸點(diǎn)均較原來(lái)蒸發(fā)器中的為低，則引入的二次蒸汽即能起加熱熱源的作用。同理，第二個(gè)蒸發(fā)器新產(chǎn)生的新的二次蒸汽又可作為第三次蒸發(fā)器的加熱蒸汽。這樣，每一個(gè)蒸發(fā)器即稱為一效，將多個(gè)蒸發(fā)器連接起來(lái)一同操作，即組成一個(gè)多效蒸發(fā)系統(tǒng)。加入生蒸汽的蒸發(fā)器稱為第一效，利用第一效二次蒸汽加熱的稱為第二效，以此類推。產(chǎn)生循環(huán)利用，于多次重復(fù)利用了熱能，顯著地降低了熱能耗用量，這樣大大的降低了成本，也增加了效率。蒸發(fā)節(jié)能678121234591011順流多效蒸發(fā)逆流多效蒸發(fā)錯(cuò)流多效蒸發(fā)平流多效蒸發(fā)其他多效蒸發(fā)多效蒸發(fā)根據(jù)流程可分為蒸發(fā)節(jié)能順流流程多效蒸發(fā)順流流程隨著效數(shù)的增大溶液的濃度隨之增大，溫度降低，粘度增大，傳熱系數(shù)減小。三、蒸發(fā)節(jié)能技術(shù)在膽固醇生產(chǎn)中的應(yīng)用

膽固醇原有的單效蒸發(fā)采用升膜蒸發(fā)器進(jìn)行簡(jiǎn)要蒸發(fā)，使用80℃低壓蒸汽進(jìn)行加熱，物料初始濃度為2％，完成液濃度為46％，蒸發(fā)真空度消耗蒸汽0.4255㎏，蒸汽消耗大。由于蒸發(fā)溫度低，濃縮過(guò)程有固相析出，蒸發(fā)器列管易形成結(jié)晶膜，隨著蒸發(fā)時(shí)間的延長(zhǎng)，傳熱系數(shù)K減少，生產(chǎn)強(qiáng)度逐漸下降，每隔四個(gè)小時(shí)需停止?jié)饪s，用溶劑對(duì)設(shè)備進(jìn)行清洗浸泡，生產(chǎn)的連續(xù)性受到嚴(yán)重影響。

舊工藝新工藝

蒸發(fā)操作最顯著的節(jié)能方法是采用多效蒸發(fā)。針對(duì)上述情況，根據(jù)濃縮物料特點(diǎn)以及技術(shù)上的可操作性，在單效蒸發(fā)設(shè)備基礎(chǔ)上進(jìn)行改造，增加一臺(tái)跟原單效相當(dāng)?shù)纳ふ舭l(fā)器，用最小的投資，將單效蒸發(fā)改造為雙效蒸發(fā)，改變膽固醇蒸發(fā)生產(chǎn)中存在的加熱蒸汽消耗量大、設(shè)備效率低等問(wèn)題，使新蒸發(fā)工藝裝置在高效率，低能耗小運(yùn)行。雙效蒸發(fā)新工藝多效蒸發(fā)可以節(jié)省生蒸汽的用量，降低操作費(fèi)用。效數(shù)的增加可以提高蒸發(fā)的經(jīng)濟(jì)性，隨著效數(shù)的增加，蒸發(fā)1㎏所需的水蒸氣(D/W)min降低，但是其降低的趨勢(shì)逐漸減緩。下表為效數(shù)與生蒸汽經(jīng)濟(jì)性的關(guān)系：蒸發(fā)節(jié)能

效數(shù)增加，泵及其他設(shè)備、電力消耗量相應(yīng)增加，設(shè)備的體積也相應(yīng)增大，基建費(fèi)也相應(yīng)提高。同時(shí)加熱面積增大，蒸發(fā)溫度下降，蒸發(fā)速度隨之下降，因此存在合理的蒸發(fā)效數(shù)。此外，多效蒸發(fā)的效數(shù)還要取決于被蒸發(fā)物料最高加熱溫度和效與效之間的溫度差，效與效之間的溫度差要求不小于12℃，以保證每次的蒸發(fā)強(qiáng)度。所以，從效與效之間的最合理溫差考慮，膽固醇的多效蒸發(fā)只能采用雙效蒸發(fā)。

膽固醇的雙效蒸發(fā)適宜的流程為順流流程和逆流流程。膽固醇溶液在使用單效蒸發(fā)時(shí)，蒸發(fā)溫度低，濃縮過(guò)程伴有結(jié)晶現(xiàn)象，蒸發(fā)器列管易結(jié)垢，設(shè)備使用效率低。將單效蒸發(fā)改為多效蒸發(fā)要改變?cè)械谋锥耍岣咴O(shè)備生產(chǎn)能力，順流法出料溫度低，結(jié)晶現(xiàn)象同樣嚴(yán)重，不適合使用。蒸發(fā)節(jié)能

采用雙效逆流蒸發(fā)，原料液從第二效進(jìn)入，再由泵打入第一效。第二效的操作壓力和溶液沸點(diǎn)比第一效低，僅在壓力高的第一效加入所需的蒸汽，第一效產(chǎn)生的二次蒸汽作為第二效的加熱蒸汽，即第二效蒸發(fā)的蒸汽量不需要消耗加熱蒸汽，這部分就是節(jié)約蒸汽的原因。改在后的雙效逆流蒸發(fā)工藝參數(shù)如表二：蒸發(fā)節(jié)能

采用逆流法出料溫度高，物料溶解度大，可極大改變蒸發(fā)器易結(jié)晶現(xiàn)象，有利減少初效蒸發(fā)器的結(jié)垢速度，設(shè)備使用效率高。傳熱系數(shù)高于原有的單效蒸發(fā)，所需的加熱面積也可較小。所以，為了保證膽固醇料液在蒸發(fā)器內(nèi)有較好的流動(dòng)性，比較合理的利用系統(tǒng)熱量，膽固醇的雙效蒸發(fā)采用逆流蒸發(fā)工藝流程。工藝流程圖如右蒸發(fā)節(jié)能新工藝與舊工藝運(yùn)行對(duì)比

對(duì)單效蒸發(fā)和在單效蒸發(fā)設(shè)備基礎(chǔ)上改造的雙效逆流蒸發(fā)新工藝運(yùn)行結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果如下表：蒸發(fā)節(jié)能由表可見(jiàn)，在相同濃縮工藝條件下，雙效逆流蒸發(fā)新工藝消耗的蒸汽遠(yuǎn)低于單效蒸發(fā)。蒸發(fā)1㎏溶劑蒸汽消耗量減少0.1745㎏，蒸汽的消耗下降41.0％

新工藝單位處理量耗能比舊工藝節(jié)省約41％；

料液蒸發(fā)溫度由舊工藝的約40℃提高到新工藝的約60℃，溫高不利于結(jié)晶，使蒸發(fā)器結(jié)晶現(xiàn)象大大減小，傳熱系數(shù)增大；清洗周期由舊工藝的約4小時(shí)提高到十小時(shí)，生產(chǎn)能力提高21％左右。123生產(chǎn)運(yùn)行結(jié)果表明蒸發(fā)節(jié)能2

對(duì)企業(yè)而言，充