葡萄糖三效降膜蒸发器方案0718

第PAGE\*MERGEFORMAT1页共NUMPAGES\*MERGEFORMAT5页PAGE0葡萄糖溶液三效蒸发选型计算书编制：校核:审核:批准:项目名称：蒸发设备名称：蒸发设备单位：设计日期：2017年7月18日一、蒸发器选型及流程简述我公司长期致力于各化工单元操作的设计和生产研究，尤其是蒸发、结晶、干燥单元，并拥有多项研究成果及专利，其相关成果有：降膜蒸发器料液成膜装置的研究、含氯化铵废液的综合处理技术研究、己内酰胺大型薄膜蒸发器国产化研制、降膜蒸发器及排盐技术的开发研究，实用新型专利有：蒸发室与分离室分开的管式降膜蒸发器、降膜蒸发器料液成膜装置、左旋苯甘氨酸双效蒸发结晶生产工艺等。贵公司的物料为葡萄糖溶液的蒸发浓缩，在蒸发过程中有没有结晶析出，所以采用传热效率高的降膜蒸发器；考虑到投资成本与验证本设备的适用性问题，所以现推荐使用三效降膜蒸发工艺，并增设生蒸汽冷凝水预热器提高进料温度。二、降膜蒸发器介绍降膜蒸发是将料液自降膜蒸发器加热室上管箱加入，经液体分布及成膜装置，均匀分配到各换热管内，在重力和真空诱导及气流作用下，成均匀膜状自上而下流动。流动过程中，被壳程加热介质加热汽化，产生的蒸汽与液相共同进入蒸发器的分离室，汽液经充分分离，蒸汽进入冷凝器冷凝（单效操作）或进入下一效蒸发器作为加热介质，从而实现操作，液相则由分离室排出。降膜蒸发工艺：需蒸发的物料通过进料泵从降膜蒸发器顶部进入，走蒸发管内（管程），物料通过布膜器以膜状分布到换热管内，物料在凭借引力流下管腔时被管外的蒸汽加热，达到蒸发温度后产生蒸发，物料连同二次蒸汽从管内流下以薄膜的形式蒸发。蒸汽送入降膜加热室壳程做为加热蒸汽。降膜加热室壳程有板块，引导二次蒸汽，冷凝和排出不可以冷凝的气体。而在过程中把本身热能经过管壁从外传到管内蒸发中的物料，通过换热后蒸汽冷凝成水排出降膜蒸发器外。降膜蒸发系统的特点：1)降膜式蒸发器的料液是从蒸发器的顶部加入，在重力作用下沿管壁成膜状下降，并在此过程中蒸发增浓，在其底部得到浓缩液。降膜式蒸发器可以蒸发浓度较高、粘度较大（例如在0.05～0.45Ns/m2范围内）物料。2)由于溶液在单程型蒸发器中呈膜状流动，传热系数较高。3)停留时间短，不易引起物料变质，适于处理热敏性物料。4)液体滞留量小，降膜蒸发器可以根据能量供应、真空度、进料量、浓度等的变化而采取快速运作。近常数,5)由于工艺流体仅在重力作用下流动，而不是靠高温差来推动，可以使用低温差蒸发。6)降膜蒸发器适用于物料蒸发浓缩，由于料液在加热管内成膜状蒸发，即形成汽液分离，同时在效体底部，料液大部份即被抽走，只有少部份料液与所有二次蒸汽进入分离器强化分离，料液整过程没有形成太大冲击，避免了泡沫的形成。三、工艺流程介绍1）物料流程：物料先后经生蒸汽预热器升高温度后，先进入一效降膜加热室，受热后在一效分离室进行气液分离；达到一定浓度后出料到二效加热室，然后在二效分离室进行气液分离室，然后在打入三效加热室，然后在三效分离室进行气液分离，气液分离室后的浓缩溶液用出料泵打出；三效分离室产生的二次蒸汽则进入冷凝器进行冷凝回收，回收后的冷凝水进入储罐，然后通过离心泵打出。2）蒸汽流程由蒸汽总管来的生蒸汽直接进入降膜加热室作为蒸发的热源，出来的冷凝水经生蒸汽预热器换热后用泵打回锅炉系统补水进行再利用；一效分离室出来的二次汽则进入二效加热室给二效加热使用，换热后转成冷凝水进入二效加热室进行闪蒸与预热，二效分离室分离出来的二次蒸汽给三效加热室加热使用，使用后变成冷凝水进入冷凝水罐，三效分离室分离的二次蒸汽经间接冷凝器冷凝后进入储罐，然后通过离心泵打到下一工段。3）真空系统本系统采用真空负压操作，既提高了蒸发效率又降低了液相温度，从而在达到蒸发目的的同时改善设备使用环境，延长设备使用寿命。系统真空由水环式真空泵提供，大部分工作液可循环使用，排出的部分可与冷凝水一起利用。四、工艺计算参数参数数值单位进料物质葡萄糖溶液进料量5600Kg/h蒸发量2000Kg/h进料质量分数45%出料质量分数78%温度30℃蒸汽压力0.5Mpa冷却水上水温度32℃冷却水回水温度40℃三效降膜1效2效3效加热蒸汽压强Mpa(绝)0.07010.02730.0204加热蒸汽温度℃906760.5加热蒸汽汽化热kJ/㎏2282.72340.52356.4原料温度℃70二次蒸汽压强Mpa(绝)0.02730.02040.0112二次蒸汽温度℃6760.548二次蒸汽汽化热kJ/㎏2340.52356.42386.7二次蒸汽密度㎏/m30.2235985960.1333688980.075642965二次蒸汽比容m3/㎏4.47237.49813.22液相密度㎏/m3122013601400液相温度℃6964.553沸点升高℃345管路损失℃000静液柱损失℃000温度差损失℃111各效进料量㎏/h560049104240各效出料量㎏/h491042403600各效蒸水量㎏/h690670640各效面积㎡708080分离室外形尺寸(￠×H)1.21.41.6生蒸汽耗量t/h0.9汽耗比t汽/t水0.45冷却水耗量t/h60五、设备一览表序号货物名称规格、型号数量材质价格（元）1一效加热室70m21台304/碳钢660002二效加热室80m21台304960003三效加热室80m21台304960004一效分离室Φ1200×30001台304390005二效分离室Φ1400×30001台304450006三效分离室Φ1600×30001台304600007冷凝水预热器20m21台304240008乏汽预热器20m21台304240009冷凝器100m21台30412000010冷凝水罐3m31台3042600011进料泵流量6.3m3/h1台304500012循环泵流量25m3/h3台3042400013出料泵流量6.3m3/h1台304500014真空泵流量100m3/h1台304700015凝水泵流量6.3m3/h1台3045000运费按照实际地点加收合计642000五、本装置能耗生蒸汽理论总耗量约0.9t/h。循环水耗量约60吨/小时。总装机容量38kw。