技能培训资料之MVR精馏基础知识.docx

一、MVR精馏系统原理
压缩机是MVR精馏系统的核心元件，它将二次蒸汽压缩后作热源，减少对外界能源需求，以消耗少量压缩机压缩功为代价来提升低品位二次蒸气的废热成为高品位能源重新利用，MVR压缩机技术与传统精馏生产过程相结合后，将精馏塔塔顶蒸汽加压升温，使其用作塔底再沸器的热源，回收塔顶蒸汽的冷凝潜热，使精馏过程中大部分能量在系统中循环使用，减小精馏系统中冷、热公用工程的消耗量。
二、MVR精馏系统工艺流程
MVR精馏系统技术利用少量电能回用蒸发、干燥、精馏过程的相变热，较大地提高了精馏工艺的热效率，及相关工艺的能耗和运行成本。MVR 热泵精馏工艺要满足两个条件：塔顶压缩蒸汽与塔底物料有一定的传热温差，以确定塔顶蒸汽压缩机的压缩比；塔顶蒸汽的冷凝负荷与塔底物料汽化所需热量的匹配。
根据热泵精馏系统中消耗外界能量形式的不同，一般热泵精馏系统可以分为蒸气加压式和吸收式两种类型。其中蒸气加压式又可以分为外部工质式、塔顶气体直接压缩式、分割式热泵精馏具体流程如下：
1、外部工质式热泵精馏系统：精馏塔、压缩机、蒸发器、冷凝器及节流阀组成了外部工质式热泵精馏系统，其中制冷循环和精馏循环两部分是主要部件，在精馏塔塔顶，工质与物料换热蒸发成蒸汽，蒸汽进入压缩机被压缩后，压力温度提高，高温高压蒸汽流至精馏塔再沸器与釜液换热冷凝成液体。液体经节流降压后流至塔顶换热，完成制冷循环。整个循环过程中，精馏塔塔顶低温处热量被制冷剂转移到塔釜高温处。制冷剂在再沸器中冷凝放热而釜液蒸发吸热。
2、直接压缩式热泵精馏系统：直接压缩式热泵精馏系统是将精馏塔分离得到的塔顶气体作为热泵循环的工质压缩机直接压缩精馏塔分离得到的轻组分气体，将轻组分气体的温度和压力都升高后，送至塔釜再沸器。在塔釜再沸器，塔釜液与高温高压的轻组分气体换热，塔釜液吸热部分蒸发再沸。换热后得到的冷凝液送至节流阀，压力降低至常压后，冷凝液分为两部分，一部分直接采出作为塔顶产品，另一部分则回流至精馏塔塔顶作为精馏塔内下降液相。
3、分割式热泵精馏系统流程：精馏塔分为串联连接的两个精馏塔。上精馏塔系统组成与直接压缩式热泵精馏类似，但在精馏塔上多一个进料口，下精馏塔的塔顶蒸气进入上精馏塔，作为上精馏塔上升蒸气；下精馏塔系统组成与常规精馏系统中的提馏段类似，下精馏塔的进料来自上精馏塔的一部分塔釜液。

三、MVR精馏系统优势
MVR精馏系统是目前国内外蒸发领域十分成熟的蒸发技术之一，二次蒸汽经蒸汽压缩机压缩，提高二次蒸汽的压力和温度，返回到蒸发器作为热源加热原溶液，该过程充分利用其二次蒸汽的潜热。
1、节水节电，MVR精馏过程该技术以40-100度电替代原有工艺一吨蒸汽消耗，采用压缩式热泵原理，通过少量耗电以自身乏汽替代新鲜蒸汽热源，蒸发一吨废水能耗低至20度电，而没有其它能源消耗，干化一吨污泥，能耗低至100度电，MVR蒸发结晶技术可以将废水中各种盐类结晶分离出来，获得品质较好的蒸馏水节省生产用水。
2、热泵精馏技术的工业化节能效益十分可观，但与常规精馏相比，热泵精馏总体上能有较大的节约，二次蒸汽的循环加热，替代新鲜蒸汽能节省大量能源，大幅降低运行成本，做到了节能、减排、节水三重功效。
四、MVR精馏系统的应用行业
热泵精馏在操作过程中塔顶温度较低的蒸汽通过压缩将转化为再沸器的热能。通常情况下化工生产混合物分离沸点较低应用热泵精馏技术的效果更好，更适用于丙烯、丙烷、乙醇、醋酸甲酯等溶剂的工业分离过程能取得了较好的节能效果。