真空耙式烘干设备特点如下:
(1)回收利用大部分热量,能量消耗较低;
(2)温差相对较低,一般为低温操作,产品水分蒸发的过程比较温和;
(3)工艺流程简单,实用性较强;
(4)部分设备负荷运转特性较为优异;
(5)运行成本较低。
真空耙式烘干设备机械蒸汽再压缩技术的概念在很早之前便已经形成,但由于当
真空耙式烘干设备
真空耙式烘干设备特点如下:
(1)回收利用大部分热量,能量消耗较低;
(2)温差相对较低,一般为低温操作,产品水分蒸发的过程比较温和;
(3)工艺流程简单,实用性较强;
(4)部分设备负荷运转特性较为优异;
(5)运行成本较低。
真空耙式烘干设备机械蒸汽再压缩技术的概念在很早之前便已经形成,但由于当时压缩技术有限以及能源供应充足等诸多因素的限制,导致该技术长期以来并没有得到研究者们过多的关注。为了测试该工艺系统的性能,设计了一套用于实验目的的MVR耙式干燥实验系统,对MVR耙式干燥系统需要的主要设备进行选型计算,根据实验工艺流程,搭建基于耙式干燥机的MVR耙式干燥实验系统装置,在此装置上进行系统相关性能测试。随着上世纪七十年始的能源需求急速增长以及化石能源价格的急剧提升,各国研究者逐渐开始关注和研究 MVR 技术的应用,并将该技术成功的应用到蒸发操作单元中来,尽管机械蒸汽再压缩技术在国外已经广泛应用于诸多工业生产中,但该技术在我国的工业应用研究仅在近几年才开始处于热门阶段,且取得的相应成果并不多。 在国外比较早就开始发展机械蒸汽再压缩技术,早在十九世纪初就有报道该技术的研究,到了二十世纪中期,该技术就已经开始在国外应用到实际工业生产中。1957 年德国基伊埃集团(Global Engineering Alliance,简称GEA)针对真空耙式烘干设备蒸发操作单元过程能量消耗高的问题,研究开发出了用于商业的 MVR 蒸发系统。该公司一直致力于改进完善该技术工业应用的研究。
MVR技术在固体干燥领域的应用,其中难点在于加热蒸汽与干燥物料之间的传热,且热传导作为真空耙式烘干设备MVR系统的主要传热方式,其中一个问题是接触热阻的存在会严重影响传热,使得传热效果会大大减小,然而如何减小热阻,强化传热至今仍是一个难题。在真空耙式烘干设备系统作能量平衡分析时,将MVR干燥系统看作为开口热力系统,其中主要的能量变化有压缩功量、系统散热量、生蒸汽补充热量以及物料携带能量。鉴于国内外成功工业化应用的MVR真空耙式烘干设备系统,以及近些年国内外学者在 MVR 技术在蒸发浓缩领域应用研究所取得的一系列成果,可以发现目前MVR 技术的研究及其工业应用主要都是集中在处理溶液等领域,而这些单元操作的主要特点就是沸点升高较低,就工业应用而言主要集中在制盐、海水淡化等领域。
传统的耙式干燥系统用蒸汽等为热源间接加热物料并在真空条件下脱湿,尾气经过滤、冷凝除湿后由真空泵排出。目前成功应用的领域有海水淡化、污水处理、中药浓缩、制盐等诸多领域,且国内外高校研究者们在MVR技术工业应用的研究上也取得很多成果。本文将机械蒸汽再压缩技术应用于干燥领域,提出了 MVR 耙式干燥系统工艺流程,并设计出一套可工业应用的工艺系统。MVR耙式干燥系统用罗茨蒸汽压缩机替换耙式干燥系统中的真空泵,将干燥过程脱出的湿分(二次蒸汽)压缩以提高压力和温度,再经增湿(消除过热)和补充少量生蒸汽后作为热源使用。
不仅节省了真空耙式烘干设备大量热能,还节省了冷量,节能效果显著。运用机械蒸汽再压缩技术设计了一种常压下应用于盘式干燥器的节能工艺,废热蒸汽经洗涤、压缩、除过热后通入干燥器上层盘加热物料,生蒸汽通入下层盘加热物料,真空耙式烘干设备通过两种加热方式,分别对干燥的恒速阶段、降速阶段加热,降低了压缩比,使工艺更容易实现。该系统特别适合热敏性、易氧化和湿分须回收的物料的干燥。在这些领域之所以能得到广泛的研究则是由MVR 技术的特性而决定的,与该领域不同的高浓度液体、固体干燥等方向的 MVR技术工业应用的研究几乎还没有,目前更多的是在理论上对该技术与其他干燥技术联用时的特性进行分析,对于 MVR 在固体干燥方面还有待于深入研究。
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