MVR（机械蒸汽再压缩）蒸发结晶系统是一个高度集成的节能系统，其核心组成部分及功能如下：

核心设备

  • 蒸发器：根据物料特性选择类型，如：
    • 降膜蒸发器：适用于热敏性、低粘度物料，通过薄膜蒸发实现高效传热，减少停留时间。
    • 强制循环蒸发器：适用于高粘度、易结晶或含颗粒物料，通过循环泵维持高流速防止结垢。

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  • OSLO/DTB结晶器：用于控制晶体粒度，如OSLO结晶器通过中心管下降结晶促进均匀生长，DTB结晶器通过内导流筒实现晶浆内循环，适合溶解度陡峭的物料。
  • 升膜蒸发器：适用于大蒸发量场景，需预热物料至沸点以上。
  • 蒸汽压缩机：核心动力设备，将二次蒸汽压缩升温（如离心式压缩机适用于大流量、低压缩比场景；罗茨式压缩机适合小流量、高压缩比场景），提升热焓后作为加热热源循环使用。
  • 分离器/气液分离器：去除二次蒸汽中的液沫，确保蒸汽纯净度，常用离心式或折流式设计。
  • 预热器：利用冷凝水或二次蒸汽显热预热原料，提高系统热效率。
  • 冷凝器：处理不凝气及部分蒸汽，维持系统真空度，减少热损失。
  • 循环泵/强制循环泵：维持物料在系统内循环流动，防止换热面结垢或堵塞。

辅助系统

  • 真空系统：由真空泵（如水环式、罗茨式）维持蒸发器内真空环境，降低溶液沸点，保护热敏性物料。
  • 控制系统：采用PLC或DCS实现自动化操作，监测温度、压力、液位、流量等参数，自动调节阀门、泵转速，并具备报警与保护功能（如防干烧、防结垢）。
  • 自动清洗系统：通过CIP（在线清洗）或化学清洗去除换热面结垢，确保传热效率。
  • 不凝气排放系统：及时排除系统中溶解的空气或反应气体，避免气膜影响传热。
  • 材质选择与防腐：根据物料腐蚀性选用钛材、316L不锈钢、双相钢等，如含氯离子废水优选钛材，含氟离子避免钛材，高温高盐场景采用254Mo不锈钢。

工艺流程配套

  • 晶种添加系统：促进晶体均匀生长，控制结晶过程。
  • 母液循环系统：实现未结晶物料的循环浓缩，提高资源利用率。
  • 冷却结晶与分离：浓缩液经冷却器降温至过饱和状态，通过过滤或离心分离晶体。
  • 干燥与研磨：对晶体进行干燥、研磨，得到符合粒度要求的产品。
  • 冷凝水回收：回收加热室排出的冷凝水，实现水资源循环利用。

设计要素

  • 热效率优化：通过压缩机选型、传热温差控制（如降膜蒸发器传热系数900-1100 W/㎡·℃）、余热回收（如预热器、冷凝水热利用）降低能耗。
  • 防结垢措施：控制流速、温度，采用抗结垢材质，定期在线清洗。
  • 稳定性设计：确保蒸发室液位稳定，避免雾沫夹带；合理设计换热面结构（如抛光处理减少结垢）。
  • 环保与安全：满足废水“零排放”标准，配置自动报警与保护系统，防止设备损伤。

MVR系统通过二次蒸汽潜热回收实现高效节能（比传统蒸发节能60%-80%），适用于化工、制药、食品、环保等领域的高盐废水处理、物料浓缩及结晶生产，需根据物料特性（如浓度、粘度、腐蚀性、热敏性）定制设计方案。