Chuyên tâm vào sản xuất và ứng dụng máy nén hơi nước
-
Về chúng tôi
Tiếp thị và Dịch vụHotline bán hàng：
-
Trung tâm sản phẩm
Tiếp thị và Dịch vụHotline bán hàng：
-
Ứng dụng sản phẩmTiếp thị và Dịch vụHotline bán hàng：
-
Dự án tiêu biểuTiếp thị và Dịch vụHotline bán hàng：
Ưu điểm ứng dụng của công nghệ bay hơi MVR trong sản xuất mannitol
Tóm tắt: Việc ứng dụng quy mô lớn công nghệ giường chuyển động giả lập trong sản xuất mannitol đã giúp nâng cao hiệu suất thu hồi mannitol từ nguyên liệu đường. Tuy nhiên, việc sử dụng rộng rãi chất giải hấp — nước — làm loãng nồng độ vật liệu, khiến quá trình bay hơi và cô đặc trở thành khâu đặc biệt then chốt, quyết định chi phí sản xuất của sản phẩm. Là một loại thiết bị bay hơi mới, hiệu quả cao và tiết kiệm năng lượng, thiết bị bay hơi MVR (nén hơi bằng cơ học) có khả năng thu hồi triệt để nhiệt ẩn của hơi nước sinh ra trong quá trình bay hơi, qua đó giảm chi phí vận hành, mang lại lợi ích tiết kiệm năng lượng đáng kể cũng như những lợi ích xã hội to lớn.
Máy nén hơi nước ly tâm được sử dụng trong hệ thống MVR được đề cập trong bài viết đã được Công ty TNHH Liyang Turbovap nghiên cứu, phát triển và chế tạo.
Từ khóa: tái nén hơi; MVR; tiết kiệm năng lượng
1. Tổng quan về bối cảnh
Công nghệ giường chuyển động mô phỏng, với tư cách là một kỹ thuật tách biệt mới, đóng vai trò then chốt trong quá trình sản xuất mannitol. Glucose được chuyển hóa thành mannose với nồng độ 30% thông qua phản ứng đồng phân hóa hóa học; sau đó, việc tách biệt bằng công nghệ giường chuyển động mô phỏng cho phép thu được mannose có độ tinh khiết 90%, và khi hydro hóa, sản phẩm thu được là mannitol với độ tinh khiết 90%. Quy trình này không chỉ nâng cao hiệu suất thu hồi mannitol từ nguyên liệu đường mà còn giảm số lượng các bước kết tinh. Trong dung dịch mẹ sau kết tinh, chứa sorbitol ở nồng độ 12% theo khối lượng, công nghệ giường chuyển động mô phỏng giúp tách biệt hiệu quả mannitol khỏi sorbitol. Điều này vừa làm giảm hàm lượng mannitol trong dung dịch mẹ xuống mức đạt tiêu chuẩn chất lượng thương mại, vừa tăng đáng kể tổng năng suất mannitol.
Trong quá trình tách bằng giường chuyển động mô phỏng, cần sử dụng một lượng lớn dung môi—trong ngành sản xuất rượu đường là nước. Do đó, dòng nguyên liệu đã được tách phải được cô đặc trở lại nồng độ ban đầu. Ngay cả khi sử dụng các thiết bị bay hơi năm hiệu suất cao trang bị bơm nhiệt hiện đại nhất, việc bay hơi một tấn nước vẫn tiêu tốn 0,19 tấn hơi nước, và bước cô đặc tiếp theo cũng đòi hỏi nguồn cung cấp hơi nước đáng kể, từ đó làm giảm lợi ích kinh tế của việc áp dụng giường chuyển động mô phỏng nhằm nâng cao hiệu suất thu hồi.
Trong quá trình vận hành, dây chuyền sản xuất mannitol sử dụng thiết bị bay hơi đa hiệu để cô đặc dòng nguyên liệu đầu vào. Hơi nước mới được dùng làm môi chất gia nhiệt cho hiệu thứ nhất, trong khi phần lớn hơi thứ sinh tạo ra ở giai đoạn này không được đưa đến bình ngưng mà được tái sử dụng làm nguồn cung cấp nhiệt cho hiệu thứ hai. Lặp lại nguyên lý này, số tầng bay hơi ngày càng tăng, qua đó giảm thiểu lượng hơi nước sống tiêu thụ; đồng thời, dung dịch đầu vào được cô đặc dần khi đi qua từng hiệu liên tiếp. Hơi dư thoát ra từ thiết bị bay hơi được làm lạnh bằng nước tuần hoàn trước khi thải ra ngoài, vốn là một nguồn tổn thất nhiệt đáng kể trong các hệ thống bay hơi đa hiệu.
2. Giới thiệu về Hệ thống MVR
Máy bay hơi MVR (Cơ khí tái nén hơi) – một loại thiết bị bay hơi mới, có hiệu suất cao và tiết kiệm năng lượng – làm tăng nhiệt độ của hơi thứ cấp lên 6–20°C nhờ máy nén hơi, sau đó đưa hơi này trở lại làm nguồn nhiệt cho thiết bị bay hơi, thay thế phần lớn lượng hơi tươi. Nhờ đó, mức tiêu thụ hơi tươi được giảm đáng kể, mang lại hiệu quả tiết kiệm năng lượng rõ rệt. Khi nồng độ dung dịch đường dưới 50%, hiện tượng nâng điểm sôi vẫn duy trì ở mức dưới 2°C, đáp ứng các yêu cầu vận hành của hệ thống MVR. Hiệu quả tiết kiệm năng lượng của máy bay hơi MVR về cơ bản tương đương với mức giảm tiêu thụ hơi do thay thế máy bay hơi đa tác động bằng thiết bị MVR, trừ đi lượng điện năng mà chính hệ thống MVR tiêu thụ.
Một thiết bị bay hơi MVR thường bao gồm bộ gia nhiệt sơ bộ, thiết bị bay hơi dạng tấm, thiết bị tách, hệ thống chân không, hệ thống máy nén, hệ thống điều khiển tự động dựa trên PLC, các bơm và hệ thống ngưng tụ. Trước khi vào thiết bị bay hơi, dung dịch đường cần cô đặc được gia nhiệt sơ bộ trong bộ trao đổi nhiệt, sau đó chảy vào thiết bị bay hơi để trao đổi nhiệt với hơi đốt, từ đó thực hiện quá trình bay hơi. Để tách hơi ra khỏi chất lỏng, tùy theo tính chất của dung dịch đầu vào mà có thể lựa chọn các loại thiết bị tách khác nhau; các phương án phổ biến bao gồm thiết bị tách ly tâm, thiết bị tách trọng lực hoặc các thiết bị tách được thiết kế đặc biệt. Hệ thống chân không duy trì áp suất chân không cần thiết trong toàn bộ thiết bị, đồng thời loại bỏ không khí, các khí không ngưng tụ và hơi lẫn trong sản phẩm nhằm đảm bảo điều kiện bay hơi ổn định. Hệ thống máy nén là bộ phận quan trọng nhất của thiết bị bay hơi MVR, vì nó nén hơi thứ cấp để cung cấp nguồn nhiệt cần thiết và tăng entanpi của hơi. Trung tâm điều khiển MVR quản lý vận hành tự động—bao gồm các chế độ bay hơi, vệ sinh và dừng máy—thông qua việc điều chỉnh tốc độ động cơ và kiểm soát các van, đồng hồ đo lưu lượng, nhiệt độ cũng như áp suất. Các bơm trong hệ thống MVR chủ yếu được sử dụng để vận chuyển cả dung dịch đầu vào lẫn sản phẩm cô đặc; loại bơm phù hợp được lựa chọn dựa trên tính chất của dung dịch, trong đó bơm ly tâm, bơm thể tích và bơm trục vít là những loại được sử dụng phổ biến. Dưới đây là tổng quan ngắn gọn về một thiết bị bay hơi công suất 5 tấn/giờ mà công ty chúng tôi vừa mới đưa vào ứng dụng.
2.1 Thông số quy trình
Tốc độ cấp liệu: 7–7,5 m³/h
Tốc độ xả: 2,45–2,8 m³/h
Công suất trục của máy nén hơi: 118 kW.
2.2 Các tính năng kỹ thuật
2.2.1 Tiêu thụ hơi nước thấp
Thiết bị bay hơi MVR có mức tiêu thụ hơi nước thấp. Công ty chúng tôi đã triển khai thiết bị bay hơi dạng tấm sử dụng phương pháp tái nén hơi bằng cơ khí (MVR) với công suất bay hơi 5 tấn/giờ; sau sáu tháng vận hành, lượng hơi nước tiêu thụ cho mỗi tấn nước là không đáng kể—thấp hơn đáng kể so với các thiết bị bay hơi năm hiệu ứng trang bị bơm nhiệt tiên tiến nhất.
2.2.2 Tiêu thụ nước làm mát tuần hoàn thấp
Đối với một thiết bị bay hơi ba hiệu có công suất bay hơi 5 t/h, bình ngưng cần lưu lượng nước tuần hoàn 150 t/h (nhiệt độ đầu vào ti ≤ 30°C, nhiệt độ đầu ra t0 ≥ 40°C). Ngược lại, một thiết bị bay hơi MVR cùng công suất bay hơi chỉ cần một phần tư lượng nước làm mát tuần hoàn so với thiết bị bay hơi nhiều hiệu.
2.2.3 Tiêu thụ điện năng cao
Máy nén hơi có công suất định mức tương đối cao, dẫn đến mức tiêu thụ điện năng riêng trên mỗi tấn nước bay hơi cũng ở mức cao. Đối với một thiết bị bay hơi MVR có công suất bay hơi 5 t/h, động cơ được trang bị hệ thống điều khiển biến tần; tính cả bơm ngưng tụ, bơm cấp và các thiết bị phụ trợ khác đi kèm, lượng điện năng tiêu thụ cho mỗi tấn nước bay hơi là 33 kW·h.
2.2.4 Nhiệt độ bay hơi thấp hơn
Trong thiết bị bay hơi ba hiệu, nhiệt độ nguyên liệu đầu vào phải đạt 90°C, trong khi thiết bị bay hơi hiệu thứ nhất hoạt động ở 85°C. Cả glucose và mannitol đều nhạy cảm với nhiệt; nhiệt độ quá cao có thể gây ra nhiều phản ứng phụ và làm chuyển sang màu nâu. Ngược lại, thiết bị bay hơi MVR sử dụng phương pháp bay hơi chân không một hiệu, duy trì nhiệt độ vận hành thấp dưới 70°C, qua đó giảm thiểu sự phân hủy nhiệt gây đổi màu và hạn chế phát sinh các phản ứng phụ khác.
3. Phân tích hiệu quả kinh tế của MVR
3.1 Chi phí vận hành hàng năm
Dựa trên các tiêu chuẩn so sánh mức tiêu thụ năng lượng tại địa phương, một hệ thống MVR có công suất bay hơi 5 tấn/giờ giúp giảm chi phí vận hành xuống 72,42% so với thiết bị bay hơi ba tác động có cùng công suất xử lý.
3.2 Tác động xã hội
Việc vận hành hệ thống MVR với công suất bay hơi 5 tấn/giờ có thể giảm lượng phát thải hàng năm xuống 2.933,1 tấn CO2, 9.515,75 kg SO2 và 8.284,3 kg NOX so với thiết bị bay hơi ba tác động.
4. Kết luận và triển vọng trong tương lai
Đối với các thiết bị bay hơi có cùng công suất 5 tấn/giờ, một thiết bị bay hơi MVR có thể giảm chi phí vận hành hàng năm hơn 2 triệu nhân dân tệ trên mỗi đơn vị so với thiết bị bay hơi ba tác động. Nếu giá nguyên liệu tiếp tục tăng hoặc quy mô sản xuất mở rộng thêm, những lợi thế của công nghệ MVR sẽ càng trở nên rõ rệt. Trong quá trình cô đặc các dòng rượu đường có nồng độ thấp, việc thay thế các thiết bị bay hơi đa tác động bằng các dàn MVR đã trở thành một xu hướng tất yếu.
Từ khóa:
Thông tin khác
Liên hệ với chúng tôi
Số điện thoại bán hàng
0519-87309551
Hộp thư điện tử
sales@turbovap.cn
Địa chỉ
Số 198, đường Kim Ngô, Khu Phát triển Kinh tế Khôn Lôn, thành phố Lật Dương, tỉnh Giang Tô
Mã QR
Theo dõi tài khoản dịch vụ WeChat
Trang web chính thức trên điện thoại