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粑式干燥設(shè)備特點如下:
(1)回收利用大部分熱量,能量消耗較低;
(2)溫差相對較低,一般為低溫操作,產(chǎn)品水分蒸發(fā)的過程比較溫和;
(3)工藝流程簡單,實用性較強;
(4)部分設(shè)備負(fù)荷運轉(zhuǎn)特性較為優(yōu)異;
(5)運行成本較低。
粑式干燥設(shè)備機械蒸汽再壓縮技術(shù)的概念在很早之前便已經(jīng)形成,但由于當(dāng)時壓縮技術(shù)有限以及能源供應(yīng)充足等諸多因素的限制,導(dǎo)致該技術(shù)長期以來并沒有得到研究者們過多的關(guān)注。隨著上世紀(jì)七十年始的全球能源需求急速增長以及化石能源價格的急劇提升,各國研究者逐漸開始關(guān)注和研究 MVR 技術(shù)的應(yīng)用,并將該技術(shù)成功的應(yīng)用到蒸發(fā)操作單元中來,盡管機械蒸汽再壓縮技術(shù)在國外已經(jīng)廣泛應(yīng)用于諸多工業(yè)生產(chǎn)中,但該技術(shù)在我國的工業(yè)應(yīng)用研究僅在近幾年才開始處于熱門階段,且取得的相應(yīng)成果并不多。 在國外比較早就開始發(fā)展機械蒸汽再壓縮技術(shù),早在十九世紀(jì)初就有報道該技術(shù)的研究,到了二十世紀(jì)中期,該技術(shù)就已經(jīng)開始在國外應(yīng)用到實際工業(yè)生產(chǎn)中。1957 年德國基伊埃集團(Global Engineering Alliance,簡稱GEA)針對粑式干燥設(shè)備蒸發(fā)操作單元過程能量消耗高的問題,研究開發(fā)出了用于商業(yè)的 MVR 蒸發(fā)系統(tǒng)。該公司一直致力于改進完善該技術(shù)工業(yè)應(yīng)用的研究。由于耙式真空干燥機利用夾套和轉(zhuǎn)軸進行加熱、并在高真空時進行排氣的優(yōu)點,因此有很強的適應(yīng)性,幾乎可以適應(yīng)所有不同的性質(zhì)、不同的狀態(tài)物料的干燥,特別適用于、易氧化、以及膏糊狀物料等的干燥。
粑式干燥設(shè)備采用 Aspen Plus 化工流程模擬軟件中的壓縮機模塊和嚴(yán)格精餾模塊,以能耗作為目標(biāo)函數(shù),進行模擬對三效蒸餾濃縮工藝和三級MVR熱泵蒸餾濃縮工藝,并在結(jié)果上進一步進行優(yōu)化,得到合適的相關(guān)工藝操作參數(shù)。其模擬結(jié)果顯示,與三效蒸餾濃縮傳統(tǒng)工藝相比,三級MVR 熱泵蒸餾濃縮工藝能夠節(jié)能約 83.2%,其平均能效比(系統(tǒng)壓縮機提供熱量與壓縮機消耗功率的比)能夠達到 0.834;使用(VDS)軟件對不同的操作條件下MEE-MVC系統(tǒng)進行能量分析。多級 MVR 熱泵蒸餾濃縮工藝的經(jīng)濟優(yōu)勢較為明顯。
傳統(tǒng)的耙式干燥系統(tǒng)用蒸汽等為熱源間接加熱物料并在真空條件下脫濕,尾氣經(jīng)過濾、冷凝除濕后由真空泵排出。本文將機械蒸汽再壓縮技術(shù)應(yīng)用于干燥領(lǐng)域,提出了 MVR 耙式干燥系統(tǒng)工藝流程,并設(shè)計出一套可工業(yè)應(yīng)用的工藝系統(tǒng)。MVR耙式干燥系統(tǒng)用羅茨蒸汽壓縮機替換耙式干燥系統(tǒng)中的真空泵,將干燥過程脫出的濕分(二次蒸汽)壓縮以提高壓力和溫度,再經(jīng)增濕(消除過熱)和補充少量生蒸汽后作為熱源使用。025m直徑的換熱管),并且通過計算分析和研究此系統(tǒng)的相關(guān)操作特性。
不僅節(jié)省了粑式干燥設(shè)備大量熱能,還節(jié)省了冷量,節(jié)能效果顯著。該系統(tǒng)特別適合熱敏性、易氧化和濕分須回收的物料的干燥。在這些領(lǐng)域之所以能得到廣泛的研究則是由MVR 技術(shù)的特性而決定的,與該領(lǐng)域不同的高濃度液體、固體干燥等方向的 MVR技術(shù)工業(yè)應(yīng)用的研究幾乎還沒有,目前更多的是在理論上對該技術(shù)與其他干燥技術(shù)聯(lián)用時的特性進行分析,對于 MVR 在固體干燥方面還有待于深入研究。理論推測和實驗結(jié)果都表明,當(dāng)溫度從75℃上升到85℃的過程中,蒸發(fā)率隨溫度的升高而升高。