蒸发技术发展历程 ,蒸发技术发展历程图

蒸发工艺作为化工、石油、制药行业常见的操作单元，先后经历了单效蒸发技术、多效蒸发技术、蒸汽喷射压缩蒸发技术和机械蒸汽再压缩技术（MVR蒸发技术），今天小编和大家一起来了解下蒸发技术的发展历程。一、蒸发行业现状在化工、石油、制药等行业，大多会利用蒸发技术作为蒸发、浓缩、结晶、干燥、灭菌，而蒸发技术则是一道能耗较高的单元操作，此操作过程中会产生较多的二次蒸汽，若直接将二次蒸汽排放不仅浪费了蒸汽的潜热而且部分物料也会随着二次蒸汽一同流出蒸发系统，会对环境造成一定的污染。传统工业在能源的消耗和蒸发系统余热的浪费还是比较严重的，其中大多仅循环利用和回收了约30%的废热和余热。因此废热的循环利用和余热回收是节能减排的重要环节之一，也是为企业降本、环保、增效的必要措施。二、蒸发技术的发展历程蒸发技术是指通过对稀溶液进行加热使大量的挥发性溶剂吸热汽化，从而达到对其中不易挥发的溶质进行浓缩的过程，其被广泛应用于化工行业、废水处理、海水淡化、发酵产品提纯以及食品加工的生产等。 蒸发工艺作为生物化工行业重要的操作单元，单效蒸发技术、多效蒸发技术、蒸汽喷射压缩蒸发技术和机械蒸汽再压缩技术（MVR蒸发技术）。1、单效蒸发技术：单效蒸发技术是蒸发操作的一种。其特点是所产生的二次蒸汽不用来使物料进一步蒸发，只是单台设备的蒸发。对于单效蒸发，在给定生产任务和确定了操作条件后，通常需要计算水分蒸发量、加热蒸汽消耗量和蒸发器的传热面积。2、多效蒸发技术：多效蒸发是将前效的二次蒸汽作为下一效加热蒸汽的串联蒸发装置称。在多效蒸发中，各效的操作压力、相应的加热蒸汽温度与溶液沸点依次降低。在多效蒸发装置中，由新蒸汽加热第一效产生的蒸汽不进入冷凝器，而是作为第二效的加热介质得以再次利用。这样可以将新蒸汽消耗有效降低约50%。重复利用此原理，可进一步降低新蒸汽消耗。第一效的最高加热温度与最后一效的最低沸点温度形成了总温差，分布于各个效。结果，每效温差随效数增加而减小。所以为达到指定的蒸发速率必须增大加热面积。初步估算表明，用于所有效的加热面积随效数成比例增加，这样一来蒸汽节省量逐渐减少的同时，投资费用显著增加。3、蒸汽喷射压缩蒸发技术：热力蒸汽再压缩技术（Thermal Vapour Recompressor，TVR），热力蒸汽再压缩时，根据热泵原理，来自沸腾室的蒸汽被压缩到加热室的较高压力；即能量被加到蒸汽上。由于与加热室压力相对应的饱和蒸汽温度更高，使得蒸汽能够再用于加热。为此采用蒸汽喷射压缩器。它们是根据喷射泵原理来操作，没有活动件，设计简单而有效，并能确保最高的工作可靠性。使用一台热力蒸汽压缩器与增加一效蒸发器具有相同的节省蒸汽/节能效果。热力蒸汽压缩器的操作需要一定数量的新蒸汽，即所谓的动力蒸汽。这些动力蒸汽必须被传送到下一效，或者被送至冷凝器作为残余蒸汽。包含在残余蒸汽中的剩余能量大约与动力蒸汽所提供的能量相当。4、机械蒸汽再压缩技术（MVR蒸发技术）：MVR蒸发技术的核心是充分反复利用蒸发系统内产生的二次蒸汽，进而减少甚至不用外源蒸汽的一种形式。在结构上类似于将单效蒸发器与压缩机之间通过管道连接成回路，其工艺特点是将蒸发器内溶液相通的区间内产生的二次蒸汽全部回收利用并重新作为热源对料液进行加热，完成此功能的设备便是蒸汽压缩机。二次蒸汽是低温低压的低品位蒸汽，不能直接作为热源被系统利用，可通过蒸汽压缩机处理转变成高温高压的高品位蒸汽而被使用。机械蒸汽再压缩时，通过机械驱动的压缩机将蒸发器蒸出的蒸汽压缩至较高压力。因此再压缩机也作为热泵来工作，给蒸汽增加能量。与用循环工艺流体（即封闭系统，制冷循环）的压缩热泵相反，因为蒸汽再压缩机是作为开放系统来工作，故可将其视为特殊的压缩热泵。在蒸汽压缩和随后的加热蒸汽冷凝之后，冷凝液离开循环。加热蒸汽（热的一侧）与二次蒸汽（冷的一侧）被蒸发器的换热表面分隔开来。开放式压缩热泵与封闭式压缩热泵的对比表明：在开放系统中的蒸发器表面基本上取代了封闭系统中工艺流体膨胀阀的功能。通过使用相对少的能量，即在压缩热泵情况下的压缩机叶轮的机械能，能量被加入工艺加热介质中并进入连续循环。在此情况下，不需要一次蒸汽作为加热介质。MVR 作为一个蒸发体系，是一个相对封闭的内循环系统。根据蒸发产品的要求不同以及工艺条件多变性，MVR 具体的结构和设备组成略有差异，但从MVR 运行的原理角度上来说，主要由预热器、蒸发器、气液分离器、蒸汽压缩机、真空泵以及清洗系统等相关附属设备组成，其中蒸汽压缩机和蒸发器是 MVR系统的核心组件。以上是目前蒸发技术发展历程。任何一门技术都是需要在长期的应用过程中，不断进步、不断完善，以适应不断提高的市场需求。需要随着蒸发技术发展不断改进，以便于适应发展趋势。

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