采用蒸汽机械再压缩的葡萄糖蒸发浓缩技术研究

淀粉与淀扮糖2010．No．3采用蒸汽机械再压缩的葡萄糖蒸发浓缩技术研究韩东彭涛夏军(1．南京航空航天大学能源与动力学院，南京市210016；2．江苏乐科热工程设备有限公司，扬州市225802)摘要以葡萄糖溶液为原料，实验研究了一套MVR蒸发浓缩系统，蒸发器采用降膜蒸发器。葡萄糖溶液从27浓缩至48，蒸发量为0．5t／h。结果表明：MVR可以实现高效节能蒸发浓缩。由于MVR回收利用了二次蒸汽，无乏汽排出冷凝，因此相对于传统的多效蒸发器，MVR可以节约大量的能量。以少量电功的输入代替大量蒸汽的输入，MVR降低了操作成本。由于蒸发浓缩时无需蒸汽，也无需冷却水，故也节省了配套公用工程的支出。每蒸发出1t水蒸气，相对于三效蒸发器，MVR可以节省75的标准煤。关键词节能；蒸发；MVRABSTRACTTaketheglucosesolutionasrawmaterial，anexperimentalstudysetofMVRevaporationconcentra—tionsystem，theevaporatorusesfallsthemembraneevaporator．Theglucosesolutionfrom27concentrationstO48，thetranspirationrateis0．5tons／hour．Theresultindicated：MVRmayrealizethehighlyeffectiveenergyconservationevaporationconcentration．BecausetheMVRrecyclinghastwosteam，dischargesthecondensationwithouttheexhauststeam，thereforeisoppositeinthetraditionalmulti—effectevaporator，MVRmaysavethemassiveenergies．Replacedthemassivesteambythefewelectricwork'sinputtheinput，MVRreducedtheoperat—ingcost．Whenevaporatesconcentratesdoesnotneedthesteam，alsodoesnotneedthecoolingwater，thereforehasalsosavedthenecessarypublicprojectdisbursement．Evaporateseverytimeitsteam，isoppositeinthetripleeffectevaporation，MVRmaysave75％standardcoals．KEYWORDSenergyconservation；evaporation；MVR在淀粉糖行业中，葡萄糖溶液的蒸发浓缩过程非常普遍，常规的方法有多效蒸发、膜法等[I-33。但由于目前蒸汽价格飞速上涨，采用多效蒸发来浓缩葡萄糖溶液的能耗使得广大企业负担急剧增大。另外，由于膜的寿命、运行成本、浓缩的范围等因素，许多企业也逐渐舍弃了这种方法。因此，寻找一种在淀粉糖行业高效节能的蒸发浓缩技术显得非常迫切。蒸汽机械再压缩(MVR)的基本原理，是将从蒸发器分离出来的二次蒸汽经压缩机压缩后，温度、压力升高，热焓增大，然后进入蒸发器加热室冷凝并释放出潜热。受热的料液得到热量后沸腾汽化产生饱和气体(即二次蒸汽)。二次蒸汽经分离器后进入压缩机，重复上述过程。这样就可以回收利用蒸汽的潜热，达到节能的目的，同时还省却了冷却水系统]。鉴于节能的特点，国内外对蒸汽机械再压缩蒸发技术进行了研究_5，取得了一些研究成果，但对葡萄糖溶液采用MVR蒸发浓缩的研究未见公开报道。本文作者对蒸汽机械·24·再压缩的葡萄糖溶液蒸发浓缩进行了研究。1实验系统介绍本实验采用的实验系统如图1所示，包括降膜蒸发器、蒸汽压缩机、原料罐、出料泵等组成。蒸发流程为：物料在降膜蒸发器中被加热蒸发，汽液混合物进入分离器，分离后的二次蒸汽被送往蒸汽压缩机，经过压缩机压缩后，二次蒸汽的温度压力得到提升，进入蒸发器中释放其潜热加热物料。将葡萄糖溶液从27浓缩至48，为下一步利用做准备。本实验葡萄糖的进料总量为1．14t／h，进料浓度为27，蒸发到48，连续进料，连续出料。压缩机采用的是容积式压缩机，压缩比为1．92：1。设计的蒸发量为0．5t／h，采用的是沸点进料，原料温度为72℃，沸点升高为2℃，进入压缩机时的二次蒸汽温度为7O℃，经过压缩机做功后的蒸汽饱和温度达到86℃。淀扮与淀挎糖2010．No．3图1实验装置图2数值模拟采用自主开发的专用软件对该系统流程进行了模拟计算，计算的结果见图2所示。可以看出，经过加热器加热后的物料在分离器中产生0．