MVＲ蒸發(fā)技術(shù)可以說是一種經(jīng)濟(jì)的能量集成技術(shù)，減少了一次能源的浪費(fèi)和大量的冷卻、加熱需求對環(huán)境造成的負(fù)面影響。典型的MVＲ蒸發(fā)流程如圖1 所示。

對于沒有生蒸汽的場所同樣適用，可以使用電能產(chǎn)生二次蒸汽，系統(tǒng)輸入少量外功，便可有效利用低壓水蒸汽的大量熱能。MVＲ 蒸發(fā)熱流圖如圖2 所示.

• 耗用少量新鮮蒸汽，運(yùn)行費(fèi)用低;

• 公用工程配套少，占地空間小;

• 啟動容易，操作簡單，運(yùn)行穩(wěn)定;

• 構(gòu)造簡單，操作成本低，蒸發(fā)溫和

• 蒸發(fā)器：主題設(shè)備，包含加熱器、分離器、循環(huán)泵。

• 壓縮機(jī)系統(tǒng)：核心設(shè)備，壓縮二次蒸汽提供蒸發(fā)熱源，提高二次蒸汽的熱焓。

• 預(yù)熱器：余熱利用及提高進(jìn)料溫度。

• 真空系統(tǒng)：維持整個(gè)系統(tǒng)的真空度，從裝置中抽出部分不凝氣體以及溶液代入得氣體，以達(dá)到系統(tǒng)穩(wěn)定的蒸發(fā)狀態(tài)。

• 控制系統(tǒng)：壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速、閥門、流量計(jì)、溫度、壓力的控制調(diào)節(jié)，以達(dá)到自動蒸發(fā)、清洗、停機(jī)等操作。自動報(bào)警、自動保護(hù)系統(tǒng)不受損傷，保持系統(tǒng)動態(tài)平衡。

• 清洗系統(tǒng)：使用CIP原位清洗或者拆除清洗。

目前國內(nèi)海水淡化技術(shù)主要有反滲透法和蒸餾法。其中蒸餾法主要包括多級閃蒸、低溫多效蒸餾和壓氣蒸餾技術(shù)（VC）。由于MVR技術(shù)節(jié)能最為顯著，因此應(yīng)用較廣泛。

基本原理：

海水蒸發(fā)過程所產(chǎn)生的二次蒸汽，經(jīng)壓縮機(jī)增壓，蒸汽飽和溫度相應(yīng)提高，再輸入到蒸發(fā)器管束內(nèi)，作為進(jìn)料海水蒸發(fā)的熱源，并自身冷凝為淡化水。

工藝流程：

進(jìn)料海水用極少量阻垢劑預(yù)處理后，進(jìn)入一個(gè)板式換熱器，回收自蒸發(fā)器排放出的濃鹽水和淡化水熱量。之后，與循環(huán)的濃鹽水混合，進(jìn)入到蒸發(fā)器中，噴淋到水平傳熱管束的外表面上，噴淋量剛好在管子表面形成連續(xù)的液膜，與管束內(nèi)經(jīng)壓縮機(jī)增壓的蒸汽熱交換。管內(nèi)蒸汽冷凝成淡水導(dǎo)出，管外一部分鹽水產(chǎn)生蒸發(fā)，通過汽液分離器出去夾帶的液滴之后，蒸汽進(jìn)壓縮機(jī)并導(dǎo)入傳熱管束內(nèi)，如此構(gòu)成二次蒸汽不斷的循環(huán)和潛熱交換。如上圖2-3所示。

主要優(yōu)缺點(diǎn)：

壓氣蒸餾與多效蒸餾的技術(shù)十分類似，差別在于前者使用壓縮機(jī)，后者使用蒸汽驅(qū)動。

適用范圍：適用于僅有電能的地方，主要建造中小型裝置。

MVＲ制鹽工藝，可以很好地解決現(xiàn)有制鹽生產(chǎn)因?yàn)槟茉礉q價(jià)所造成的成本大幅度升高問題，是制鹽企業(yè)減少能源消耗，提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益的最佳選擇.

工作原理：

首先采用生蒸汽加熱鹵水到沸點(diǎn)，來自蒸發(fā)器的低溫低壓二次蒸汽為壓縮機(jī)所吸入，通過壓縮機(jī)的絕熱壓縮作用，提高二次蒸汽的壓力和飽和溫度，然后送回原蒸發(fā)器的加熱室，作為加熱蒸汽使用。壓縮機(jī)在此過程中消耗一定的有用能。加熱蒸汽進(jìn)入加熱室后與鹵水換熱，蒸發(fā)出水份，即二次蒸汽。二次蒸汽為壓縮機(jī)吸入，形成循環(huán)過程。

工藝流程：

MVR技術(shù)圖

系統(tǒng)組成：

蒸發(fā)系統(tǒng)、二次蒸汽洗滌系統(tǒng)、蒸汽壓縮系統(tǒng)、壓縮蒸汽過熱度消除系統(tǒng)、進(jìn)罐鹵水預(yù)熱系統(tǒng)、離心脫水干燥系統(tǒng)、冷凝水系統(tǒng)、生蒸汽系統(tǒng)、其它系統(tǒng)，根據(jù)物料不同，通常有鹵水處理系統(tǒng)，石膏晶種法需要有石膏系統(tǒng)。含硝鹵水需要有提硝系統(tǒng)等。

許多生產(chǎn)領(lǐng)域會產(chǎn)生含有大量的無機(jī)鹽的廢水，如氯化鈉、硫酸鈉、碳酸鈉等，這些無機(jī)鹽一直是廢水處理中的難題之一，如果對廢水中的無機(jī)鹽加以回收，這些無機(jī)鹽既可以作為生產(chǎn)過程的原料、節(jié)約成本、避免資源的浪費(fèi)，又可以避免環(huán)境污染，實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)使用。

蒸發(fā)原理：

蒸發(fā)原理如下圖所示

工藝流程：

通過泵將預(yù)熱器加熱、濃縮處理的制藥廢水引入MVR蒸發(fā)器中，在熱交換器中，利用蒸汽對制藥工業(yè)廢水進(jìn)行循環(huán)加熱、蒸發(fā)、濃縮等處理，得到的蒸餾水回流到預(yù)熱器中，以用于預(yù)熱原液；得到的濃縮液和蒸汽則進(jìn)入液氣分離器中，通過液氣分離器，分離出的蒸汽進(jìn)入壓縮機(jī)內(nèi)，而分離出的濃縮液則被直接回流至收集罐內(nèi)，對濃縮液進(jìn)行處理可回收其中的有用物質(zhì)。

廢水領(lǐng)域主要有：石油廢水、香料廢水、原藥廢水、化工廢水

氯堿的生產(chǎn)具有能耗高、有污染的特點(diǎn)，因此，燒堿行業(yè)必須采用離子膜法制堿工藝，而要用此工藝實(shí)現(xiàn)全鹵制堿，需處理淡鹽水至接近飽和。去掉水分的方式包括膜過濾、多效蒸發(fā)、MVＲ 蒸發(fā)、淡鹽水返井4 種。

MVR蒸發(fā)工藝流程：

流程示意圖如圖中所示：

濃縮果蔬汁

橙汁蒸發(fā)

氨基酸發(fā)酵液蒸發(fā)等

MVR蒸發(fā)技術(shù)的核心部件要數(shù)壓縮機(jī)了，但是以前一般較好的壓縮機(jī)都是依靠進(jìn)口，不過最近幾年發(fā)展，國內(nèi)也有很多好的壓縮機(jī)生產(chǎn)企業(yè)。MVR壓縮機(jī)主要有兩種-羅茨壓縮機(jī)和離心壓縮機(jī)。

羅茨壓縮機(jī)屬于容積型風(fēng)機(jī)，相對于普通離心壓縮機(jī)而言，壓縮比高，單級壓縮溫升可達(dá)25攝氏度。

對于羅茨蒸汽壓縮機(jī)而言，由于其轉(zhuǎn)速較低，因此具有更好的穩(wěn)定性。

一般來說，羅茨蒸汽壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速在980～1450r/min，普通離心蒸汽壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速在6000～9000r/min，而單級高壓離心機(jī)的最高轉(zhuǎn)速可達(dá)30000r/min。

當(dāng)然，對于羅茨機(jī)來說，其劣勢也很明顯，其單級體積流量過小、效率低、保養(yǎng)周期短（一般2000h/次）是其先天缺陷；同時(shí)羅茨風(fēng)機(jī)噪聲頻譜較寬，且以63-8000HZ的低中頻噪音為主要成份，在運(yùn)行中的噪聲高達(dá)100分貝以上，對人員健康傷害較大。

普通離心蒸汽壓縮風(fēng)機(jī)一般壓縮升溫為8～10攝氏度，目前主要應(yīng)用機(jī)型基本為進(jìn)口壓縮風(fēng)機(jī)，優(yōu)點(diǎn)是效率高，性能穩(wěn)定。

在需要較高壓縮比的工況可將兩臺離心蒸汽壓縮風(fēng)機(jī)串聯(lián)，以獲得更高的壓縮溫升，但同時(shí)，風(fēng)機(jī)的效率會有所下降。

一般情況下，在蒸發(fā)過程中都有沸升的情況出現(xiàn)，有的溶液沸升甚至?xí)芨撸@時(shí)就需要兩級或三級風(fēng)機(jī)串聯(lián)使用。

單級高速離心壓縮風(fēng)機(jī)的顯著特點(diǎn)是風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速高，有很高的壓縮比，從而壓縮溫升較高，最高可達(dá)25～30攝氏度，同時(shí)，它還有效率高、低能耗、更大處理量，因而應(yīng)用范圍更廣泛。

目前單級高速離心壓縮風(fēng)機(jī)以國產(chǎn)為主，技術(shù)已經(jīng)比較成熟，設(shè)備保養(yǎng)周期在18個(gè)月以上。單級高速離心壓縮風(fēng)機(jī)噪音頻率在8000～12000Hz，為高頻次生波噪音，超出了人耳敏感區(qū)，對人員的傷害并不大。

• 在蒸發(fā)量較小時(shí)，可選用羅茨機(jī)械蒸汽壓縮風(fēng)機(jī)；

• 蒸發(fā)量較大沸升較小時(shí)，可選擇普通離心蒸汽壓縮風(fēng)機(jī)；

• 而對蒸發(fā)量大沸升大的工況建議選用單級高速離心壓縮風(fēng)機(jī)。

來源：化工707等