MVR低溫降膜蒸發(fā)技術(shù)對中藥蒸發(fā)的作用(精).doc

描述:MVR (mechanicalVaporREcomression 蒸汽濃縮法是指利用渦輪發(fā)動機的 增壓原理、 經(jīng)特殊流體設(shè)計而組成的蒸汽機械增壓式蒸餾濃縮系統(tǒng)的簡稱。 這種 工藝系統(tǒng),將使密閉容器內(nèi)經(jīng)加熱生成的 .1. MVR 低溫降膜蒸發(fā)技術(shù)的介紹MVR (mechanicalVaporREcomression 蒸汽濃縮法是指利用渦輪發(fā)動機的增壓原理、 經(jīng)特殊流體設(shè)計而組成的蒸汽機械增壓式蒸餾濃縮系統(tǒng)的簡稱。 這種工藝系統(tǒng), 將使密閉容 器內(nèi)經(jīng)加熱生成的二次水蒸汽,在通過蒸汽壓縮機時被再壓縮增壓至 107攝氏度的高壓氣 體。 這種增壓蒸汽即可作為再生熱源而循環(huán)應(yīng)用于原水的繼續(xù)連續(xù)蒸發(fā), 又在循環(huán)傳熱的過 程中使增壓蒸汽本身也得以迅速冷卻或冷凝, 直至成為潔凈純水, 同時可以在這種結(jié)凈冷凝 水排放的過程中利用其殘熱對流入的原水實施熱交換。1.1.MVR 低溫降膜蒸發(fā)設(shè)備的組成:1.1.1. 預(yù)熱器:很多情況待蒸發(fā)的原藥液在進入蒸發(fā)換熱器之前的溫度較低,為了充分 利用系統(tǒng)內(nèi)的熱能,經(jīng)常采用列管式或板式換熱器對原藥液進行預(yù)加熱,使其溫度升高。 1.1.2. 蒸汽壓縮機:它是 MVR 系統(tǒng)的核心和關(guān)鍵部件, 它通過對二次蒸汽進行壓縮, 提 高系統(tǒng)內(nèi)二次蒸汽的熱焓,為系統(tǒng)連續(xù)提供熱量。根據(jù)原藥液的流量和沸點升高值等特性, 可以選擇羅茨或離心壓縮機進行蒸汽的壓縮, 但由于中藥具有成分的不確定性和較強的腐蝕 性,因此壓縮機的材質(zhì)應(yīng)采用耐腐蝕、不脫落、不對中藥產(chǎn)生污染的材料, 一般選用優(yōu)質(zhì)的 不銹鋼材質(zhì)。1.1.3. 汽液分離器:它是蒸汽和濃縮液體進行分離的裝置。對于有結(jié)晶的原液,可以將 分離器和結(jié)晶器設(shè)計成一體,再加裝強制循環(huán)泵,完成汽液分離,濃縮和結(jié)晶的功能。 1.1.4. 蒸汽換熱器:預(yù)熱后的原藥液通過進料泵將其載入蒸汽換熱器與由蒸汽壓縮機產(chǎn) 生的蒸汽進行換熱,使其迅速汽化蒸發(fā)。根據(jù)原液的特性(粘度,是否有結(jié)晶和結(jié)垢等選 擇換熱器的形式和面積。1.1.5. 控制中心:采用工控機和 PLC 構(gòu)成 MVR 系列的實時監(jiān)控中心。通過軟件編程, 實時采集各種傳感器的狀態(tài)信號, 從而自動控制馬達的轉(zhuǎn)速、 閥門關(guān)閉和調(diào)節(jié)、 液體的流速 和流量、 溫度和壓力的控制和調(diào)節(jié)等, 使系統(tǒng)工作達到動態(tài)平衡的狀態(tài)。 同時該設(shè)備還具有 自動報警、自動記錄參數(shù)和提供報表的各種功能。1.2.MVR 低溫降膜蒸發(fā)設(shè)備的節(jié)能原理:MVR 低溫降膜蒸發(fā)設(shè)備同原來的雙效、三效不同的是,原來的三效、雙效采用的二次 蒸汽直接加熱藥液使其在降壓狀態(tài)下蒸發(fā), 二次蒸汽熱晗較低, 熱量較低, 致使蒸發(fā)量較少。 而 MVR 低溫降膜蒸發(fā)設(shè)備主要采用電能轉(zhuǎn)換為機械能時二次蒸汽壓縮產(chǎn)生熱能, 熱能被循環(huán)利用, 熱能在系統(tǒng)內(nèi)幾乎無損失, 將蒸餾水和濃縮液的輸出熱能與原液進行交換, 使其熱 能得到高效利用。 MVR 節(jié)能蒸發(fā)器,其原理是利用高能效蒸汽壓縮機壓縮蒸發(fā)產(chǎn)生的二次 蒸汽, 把電能轉(zhuǎn)換成熱能, 提高二次蒸汽的焓值, 被提高熱能的二次蒸汽打入蒸發(fā)室進行加 熱, 以達到循環(huán)利用二次蒸汽已有的熱能, 從而可以不需要外部新鮮蒸汽, 依靠蒸發(fā)器自循 環(huán)來實現(xiàn)蒸發(fā)濃縮的目的。通過 PLC 、單片機、組態(tài)等形式來控制系統(tǒng)溫度、壓力馬達轉(zhuǎn) 速,保持系統(tǒng)蒸發(fā)平衡。1.3.MVR 低溫降膜蒸發(fā)設(shè)備的特點:1.3.1.MVR 低溫降膜蒸發(fā)設(shè)備在濃縮過程中, 由于采用物料輸送泵進行料液的輸送,提 高了料液在管內(nèi)的流速, 使料液在物料管道內(nèi)的停留時間只有數(shù)秒鐘乃至數(shù)十秒鐘。 這樣短 的時間內(nèi), 而且管內(nèi)存液量小, 故特別適用于熱敏性料液的濃縮, 例如牛奶、橘子汁、 醫(yī)藥的青霉素和鏈霉素、 以及農(nóng)藥的春雷霉素和赤霉素等等, 可避免或減少物料的熱分解。 1.3.2.MVR 低溫降膜蒸發(fā)設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單主要有蒸發(fā)器、加熱器和壓縮機, 維修方便, 可在減壓、常壓和加壓下操作運行。1.3.3. 由于受料液流動方式的影響,該設(shè)備針對料液的濃縮比不能太高,如濃縮比過 高, 則因料液少, 管壁濕潤差, 會造成固體溶質(zhì)粘附在壁上的 “ 干管 ” 現(xiàn)象, 不僅增加 熱阻, 而且容易堵塞加熱管,造成藥液的損壞。1.3.4. 只適用于蒸發(fā)中等粘度的料液,不適于有晶體析出的物料,不適于易結(jié)垢物料。2.MVR 低溫降膜蒸發(fā)技術(shù)的應(yīng)用及效果分析隨著人類社會的發(fā)展, 隨著科學(xué)技術(shù)的進步發(fā)展, 人類對環(huán)境的影響越來越嚴重, 溫室 效應(yīng), 能源對科學(xué)技術(shù)的發(fā)展越來越重要和不可缺少。為進步節(jié)約能源,減少排放,我公司 于 2011年引進了 MVR 蒸汽濃縮設(shè)備,首先應(yīng)用到了中藥提取液的濃縮過程中,得到了較 好的應(yīng)用收到了良好的效果。2.1.MVR 低溫降膜蒸發(fā)技術(shù)與常規(guī)蒸發(fā)器比較2.1.1.MVR 低溫降膜蒸發(fā)技術(shù)每蒸發(fā)一噸水消耗 20-70度電(視液體成分而定,而常 規(guī)蒸發(fā)器消耗 1.25-0.3噸鮮蒸汽,兩者消耗都隨溶液沸點、減水沸點的差值而增加,對同一 種溶液, MVR 低溫降膜蒸發(fā)技術(shù)能源消耗量和生產(chǎn)成本顯著低于常規(guī)蒸發(fā)器,是一種高新 節(jié)能蒸發(fā)技術(shù)。2.1.2.MVR 低溫降膜蒸發(fā)技術(shù)不需要循環(huán)冷卻水,沒有冷卻水消耗。不需要建設(shè)高污染 的燃煤小鍋爐或高成本的燃油鍋爐。蒸發(fā)器比常規(guī)蒸發(fā)器更節(jié)水、更節(jié)能環(huán)保。2.1.3.MVR 低溫降膜蒸發(fā)技術(shù)應(yīng)用范圍廣, 所有常規(guī)蒸發(fā)器應(yīng)用的領(lǐng)域都適用于該蒸發(fā) 器,機械式蒸汽再壓縮蒸發(fā)器蒸發(fā)溫差小,更適用于熱敏性溶液。溶液在蒸發(fā)器內(nèi)流程短、停留時間短,因而溶質(zhì)不宜變質(zhì)。2.1.4.MVR 低溫降膜蒸發(fā)技術(shù)采用全自動電腦控制,并且可以在低負荷下穩(wěn)定運行。 2.1.5.MVR 低溫降膜蒸發(fā)技術(shù)屬于國家科委頒布的高新技術(shù)范圍, 按高新技術(shù)認定分類 該高新技術(shù)屬于高效節(jié)能技術(shù)和環(huán)境保護技術(shù),符合國家節(jié)能減排和環(huán)保高新技術(shù)推廣范 圍。2.2.MVR 低溫降膜蒸發(fā)設(shè)備具有以下特點2.2.1. 節(jié)能:該設(shè)備采用電能轉(zhuǎn)換為熱能,充分利用了二次蒸汽的熱能,降低了能源消 耗, 同時產(chǎn)生的凝結(jié)水在充分和原藥液進行熱交換 (預(yù)熱 , 使其熱能得到高效充分的利用, 沒有廢熱蒸汽排放, 護理統(tǒng)計源 節(jié)能效果十分顯著,相當于 10效蒸發(fā)器的效果,另外產(chǎn) 生的凝結(jié)水可再次利用,提高了能源的利用率。2.2.2. 設(shè)備環(huán)保:該設(shè)備在使用過程中可以不需要生蒸汽、不要鍋爐、不需要燒煤、不 需要冷卻水,只要有電,就可以用機械壓縮式蒸發(fā)器。從而降少了 CO2, SO2的排放,減 少了粉塵和固體廢渣的排放,減少污染,改善我們的居住環(huán)境。2. 2.3. 低運行成本:由于節(jié)能效果顯著,使整個蒸發(fā)器的運行成本也大大降低,運行成 本是傳統(tǒng)蒸發(fā)器的三分之一到二分之一。2.2.4. 自動化程度高:MVR 蒸發(fā)器配置設(shè)計的自動控制系統(tǒng),技術(shù)先進,質(zhì)量可靠。整 個蒸發(fā)器實現(xiàn)在從原液加注、預(yù)熱、蒸發(fā)、清洗、保養(yǎng)等步驟的自動化控制。避免了人為失 誤,降低了人力成本,提高了產(chǎn)品質(zhì)量。2.2.5. 占地面積小:MVR 蒸發(fā)器由于采用了壓縮機來循環(huán)使用二次蒸汽,提高了能效, 因此比傳統(tǒng)蒸發(fā)器緊湊。針對 MVR 技術(shù)的特點,熱敏性強、濃縮比不高的液體均可以采用該技術(shù)。該技術(shù)最大 的特點就是節(jié)約能源, 經(jīng)實際應(yīng)用和對比, 該技術(shù)相比以往的三效蒸發(fā)技術(shù)可節(jié)能達到 57%, 噸產(chǎn)品綜合耗能成本為 73.5元。3.MVR 低溫降膜蒸發(fā)技術(shù)的推廣和應(yīng)用前景展望由于 MVR 低溫降膜蒸發(fā)設(shè)備具有較高的節(jié)能效果, 使其受到各個企業(yè)的青睞,但目前 由于蒸汽壓縮技術(shù)國內(nèi)技術(shù)還不夠成熟, 致使目前該設(shè)備的投資成本較高, 一次性投資較大, 因此目前只有經(jīng)濟實力較強的大公司才有能力得到應(yīng)用。 因此若使該技術(shù)能夠得到更加廣泛 的應(yīng)用,必須首先提高國產(chǎn)蒸汽壓縮技術(shù),降低一次投資成本。另外, MVR 低溫降膜蒸發(fā)設(shè)備在實際的使用中,會降低中藥濃縮成本 50%以上,對于 具有中等生產(chǎn)能力的中藥生產(chǎn)企業(yè),估計有一年的時間即可收回投資。對于目前中國生產(chǎn)現(xiàn)狀, 與世界先進國家相比我們的技術(shù)水平還不好, 設(shè)備技術(shù)處于高耗能階段,面對中國目前能源狀況,能源逐漸緊缺,能源消耗成本越來越高, MVR 蒸汽壓 縮設(shè)備隨著技術(shù)的進步完善和蒸汽壓縮