MVR蒸发技术在甘露醇生产中的应用优势

2018-02-27

　　摘要：模拟移动床技术在甘露醇生产中大规模的使用，提高了甘露醇对原料糖的收率，但大量解析剂(水）的使用，稀释了物料的浓度，蒸发浓缩成为特别重要的环节，决定着产品的生产成本。MVR（蒸汽机械再压缩）蒸发器作为一种新型的高效节能蒸发设备，较好的回收了蒸发过程产生的水蒸汽的潜热，降低了运行成本，具有良好的节能优势和社会效益。

　　文章中所提到的MVR系统所使用的离心蒸汽压缩机是由溧阳德维透平机械有限公司研发制造的。

　　关键词：蒸汽再压缩；MVR；节能

　　1、背景简介

　　模拟移动床技术作为一种新型的分离技术，在甘露醇的制造过程中，充当了关键角色。葡萄糖通过化学异构，得到30%的甘露糖，通过模拟移动床分离，可以得到含量为90%的甘露糖，再通过加氢，可得到90%的甘露醇。这一工艺，不仅提高了甘露醇对原料糖的收率，而且减少了结晶次数。在结晶母液中，成分为甘露醇含量12%的山梨醇，通过模拟移动床将甘露醇与山梨醇分离，不仅可以降低结晶母液中甘露醇的含量，到达市售质量要求，而且使甘露醇收率大大提高。

　　在模拟移动床分离时，需要加入大量的解析剂（在糖醇领域是水），因此将分离后的料液重新浓缩为原来的浓度，即便是目前较先进的五效带热泵的蒸发器，蒸发一吨水需要耗蒸汽0.19吨，浓缩需要耗费大量的蒸汽，降低了采用模拟移动床提高收率带来的经济效应。

　　甘露醇生产线在加工过程中利用多效蒸发器对物料进行蒸发浓缩，需要新鲜蒸汽为第一效的加热热源，而第一效产生的二次蒸汽大部分不进入冷凝器，而是作为第二效的加热热源得以再次利用，重复利用此原理，蒸发器效数增加，生蒸汽用量减少，料液依次通过蒸发器达到逐步浓缩。蒸发过后的残余蒸汽用循环水将它冷却，然后排放，这是多效蒸发装置较大的热损失。

　　2、MVR系统简介

　　MVR（蒸汽机械再压缩）蒸发器作为一种新型的高效节能蒸发设备，蒸发器产生的二次蒸汽经蒸汽压缩机作用后，温度提升6-20°C，返回用于蒸发器的加热热源，代替大部分生蒸汽，大幅度降低生蒸汽消耗，达到节能的目的。糖液浓度在50%以下时，沸点升高小于2℃，符合MVR使用的要求。MVR蒸发器节省的能耗基本上等于利用MVR蒸发器替换多效蒸发器后节约的蒸汽能耗减去MVR蒸发器消耗的电能。

　　MVR蒸发器一般由预热器、板式蒸发器、分离器、真空系统、压缩机系统、PLC自控系统、泵、泠凝系统等组成。待蒸发的糖液在进入蒸发器前通过换热器预热后，进入蒸发器里和热源蒸汽进行换热，进行蒸发。对于蒸汽和液体的分离，根据不同溶液的性质可以选择不同的分离器，一般有离心分离器，重力分离器或者有特殊结构的分离器。通过真空系统，维持整个系统的真空度，从装置中抽出部分空气、不凝气体以及溶液带入的气体，以达到系统稳定的蒸发状态。压缩机系统是MVR蒸发器中最重要的部分，通过MVR压缩机压缩二次蒸汽提供蒸发热源，提高二次蒸汽的热焓。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。MVR系统中的泵主要用于输送待蒸发的溶液以及浓缩后的溶液，根据不同性质的溶液选择不同类型的泵，一般可以使用离心泵、容积泵、螺杆泵。以下简单介绍一下我公司引进的一套蒸发量为5t/h的蒸发器。

　　2.1 工艺参数

　　进料量：7-7.5M3/h

　　出料量：2.45-2.8M3/h

　　蒸汽压缩机轴功率：118Kw。

　　2.2 技术特点

　　2.2.1 蒸汽消耗低

　　MVR蒸发器蒸汽消耗较低，我公司引进的蒸发量为5T/h的机械式再压缩（MVR)板式蒸发器，运行半年，吨水耗蒸汽可忽略不计。远低于目前最先进带热泵的五效蒸发器。

　　2.2.2 循环冷却水的消耗量低

　　蒸发量为5t/h的三效蒸发器，冷凝器所需要的循环水150t/h（ti≤30℃，t0≥40℃）,而相同蒸发量的MVR蒸发器，循环冷却水只需要多效蒸发器的1/4。

　　2.2.3 电量消耗较高

　　蒸汽压缩机的功率较大，导致蒸发每吨水的电耗较高。蒸发量为5t/h的MVR蒸发器，电机采用转速变频控制，包括配套的冷凝水泵，进料泵等在内，吨蒸发水耗电为33KW。

　　2.2.4 蒸发温度较低