2.0t/h乙醇MVR蒸发器系统工艺设计

2.0t/h乙醇MVR蒸发器系统工艺设计

1、多效蒸发器设计原则

（1）工艺路线可行；

（2）关键设备技术成熟，质量可靠；

（3）保证系统一次性开车成功，将不确定的因素全部排除；

（4）系统操作简单，控制精准；

（5）在确保系统稳定运行的前提下，考虑节能和降低投资运行成本。

2、MVR蒸发器设计思路

（1）根据物料特性，采用强制循环蒸发器进行蒸发分离处理，设计处理量为2.770t/h，设计蒸发量为2.0t/h。

（2）MVR蒸发器系统设计沸点升高为1℃；蒸发温度为78℃，压缩机温升为8℃，MVR蒸发器的有效温差为7℃左右，系统蒸发状态比较温和，设备使用寿命长，另外这样可以降低压缩机压差，降低电耗。

（3）MVR蒸发器底部循环泵选取扬程低、循环量大的高效率离心泵，在满足工况要求的条件下，最大限度降低泵的轴功率。

（4）MVR蒸发器采用单管程立式强制循环加热器，循环量大约在750m³/h，物料在加热器列管内以2.0~2.5 m/s流速通过，确保加热器不粘接晶体，不堵塞换热管。

3 MVR蒸发器工艺设计过程

（1）MVR蒸发器选材方面

根据业主提供的物料数据，以及类似设备的设计选型经验，MVR系统主要设备材质为：

蒸发分离器：根据《腐蚀数据及选材手册》中的腐蚀强度及腐蚀余量要求，选用SS304材质为主体材质与物料接触，满足物料的腐蚀和强度要求；

强制循环蒸发器：选用SS304材质作为主体材质与物料接触，满足物料的腐蚀和强度要求；

汽水分离器：结晶分离器选用SS304材质作为主体材质，满足物料的腐蚀和强度要求；

出料部分：接触部分选用SS304材质作为主体材质，满足物料的腐蚀强和度要求；

乙醇储罐：选用SS304材质作为主体材质，满足物料的腐蚀和强度要求。

（2）K值及面积计算

一般强制循环蒸发器的K值选取为1100~1200，根据类似装置实际测试计算结果，K值应该在900~1100之间较为合适。在不同浓度下，液相的沸点升高不同，在蒸发一定量的溶剂后，才能够达到饱和状态。采用强制循环蒸发，既可以降低设备投资，又可以降低系统的能耗。经过计算，强制循环蒸发器的换热面积选取为204m²。

（3）MVR蒸发器设备形式选择

该物料蒸发过程中可能出现盐类结晶，本工艺选择列管式强制循环蒸发器，选择低压大流量泵是考虑到在满足工艺条件（系统流速设计）需要的情况下降低动力消耗；为预防在换热管管壁形成垢层，换热管管内流速设定范围为2.0~2.5m/s之间。

MVR蒸发器主要设备有：MVR压缩机、强制循环蒸发器、强制循环泵、真空泵等。配套设备有：真空系统、泵辅设备、管线、仪表、自动操作控制系统、冷凝水管、冷凝液换热器、预热器、排空冷凝器。

4 MVR蒸发器设计特点

（1）MVR蒸发器工艺技术成熟

（2）MVR蒸发器节约能源效果显著

（3）MVR蒸发器系统控制精准，自动化程度高

（4）MVR蒸发器设备结构优化