2.0t/h乙醇MVR蒸發器系統工藝設計

2.0t/h乙醇MVR蒸發器系統工藝設計

1、多效蒸發器設計原則

（1）工藝路線可行；

（2）關鍵設備技術成熟，質量可靠；

（3）保證系統一次性開車成功，將不確定的因素全部排除；

（4）系統操作簡單，控制精準；

（5）在確保系統穩定運行的前提下，考慮節能和降低投資運行成本。

2、MVR蒸發器設計思路

（1）根據物料特性，采用強制循環蒸發器進行蒸發分離處理，設計處理量為2.770t/h，設計蒸發量為2.0t/h。

（2）MVR蒸發器系統設計沸點升高為1℃；蒸發溫度為78℃，壓縮機溫升為8℃，MVR蒸發器的有效溫差為7℃左右，系統蒸發狀態比較溫和，設備使用壽命長，另外這樣可以降低壓縮機壓差，降低電耗。

（3）MVR蒸發器底部循環泵選取揚程低、循環量大的高效率離心泵，在滿足工況要求的條件下，最大限度降低泵的軸功率。

（4）MVR蒸發器采用單管程立式強制循環加熱器，循環量大約在750m³/h，物料在加熱器列管內以2.0~2.5 m/s流速通過，確保加熱器不粘接晶體，不堵塞換熱管。

3 MVR蒸發器工藝設計過程

（1）MVR蒸發器選材方面

根據業主提供的物料數據，以及類似設備的設計選型經驗，MVR系統主要設備材質為：

蒸發分離器：根據《腐蝕數據及選材手冊》中的腐蝕強度及腐蝕余量要求，選用SS304材質為主體材質與物料接觸，滿足物料的腐蝕和強度要求；

強制循環蒸發器：選用SS304材質作為主體材質與物料接觸，滿足物料的腐蝕和強度要求；

汽水分離器：結晶分離器選用SS304材質作為主體材質，滿足物料的腐蝕和強度要求；

出料部分：接觸部分選用SS304材質作為主體材質，滿足物料的腐蝕強和度要求；

乙醇儲罐：選用SS304材質作為主體材質，滿足物料的腐蝕和強度要求。

（2）K值及面積計算

一般強制循環蒸發器的K值選取為1100~1200，根據類似裝置實際測試計算結果，K值應該在900~1100之間較為合適。在不同濃度下，液相的沸點升高不同，在蒸發一定量的溶劑后，才能夠達到飽和狀態。采用強制循環蒸發，既可以降低設備投資，又可以降低系統的能耗。經過計算，強制循環蒸發器的換熱面積選取為204m²。

（3）MVR蒸發器設備形式選擇

該物料蒸發過程中可能出現鹽類結晶，本工藝選擇列管式強制循環蒸發器，選擇低壓大流量泵是考慮到在滿足工藝條件（系統流速設計）需要的情況下降低動力消耗；為預防在換熱管管壁形成垢層，換熱管管內流速設定范圍為2.0~2.5m/s之間。

MVR蒸發器主要設備有：MVR壓縮機、強制循環蒸發器、強制循環泵、真空泵等。配套設備有：真空系統、泵輔設備、管線、儀表、自動操作控制系統、冷凝水管、冷凝液換熱器、預熱器、排空冷凝器。

4 MVR蒸發器設計特點

（1）MVR蒸發器工藝技術成熟

（2）MVR蒸發器節約能源效果顯著

（3）MVR蒸發器系統控制精準，自動化程度高

（4）MVR蒸發器設備結構優化