Especialização na produção e aplicação de compressores de vapor
-
Sobre nós
Marketing e ServiçosLinha direta de vendas
-
Produtos
Marketing e ServiçosLinha direta de vendas
-
Marketing e ServiçosLinha direta de vendas
-
CasosMarketing e ServiçosLinha direta de vendas
Vantagens da aplicação da tecnologia de evaporação MVR na produção de manitol
Resumo: A aplicação em larga escala da tecnologia de leito móvel simulado na produção de manitol tem aumentado o rendimento do manitol a partir do açúcar‑matéria‑prima. No entanto, o uso intensivo de um agente desorvente — a água — dilui a concentração do material, tornando a evaporação e a concentração uma etapa especialmente crítica, que determina o custo de produção do produto. Como um novo tipo de evaporador altamente eficiente e economizador de energia, o evaporador MVR (recompressão mecânica de vapor) recupera de forma eficaz o calor latente do vapor gerado durante a evaporação, reduzindo assim os custos operacionais e proporcionando significativos benefícios de economia de energia e vantagens sociais.
O compressor centrífugo a vapor utilizado no sistema MVR mencionado no artigo foi desenvolvido e fabricado pela Liyang Turbovap Co., Ltd.
Palavras-chave: recompressão de vapor; MVR; economia de energia
1. Visão Geral do Contexto
A tecnologia de leito móvel simulado, enquanto técnica de separação inovadora, desempenha um papel fundamental na produção de manitol. A glicose é convertida em manose a 30% por meio da isomerização química; a subsequente separação utilizando um leito móvel simulado resulta em manose com pureza de 90%, que, após hidrogenação, produz manitol com pureza de 90%. Esse processo não apenas aumenta o rendimento do manitol a partir do açúcar de alimentação, como também reduz o número de etapas de cristalização. No licor-mãe da cristalização, que contém sorbitol em concentração de 12% em massa, o leito móvel simulado permite a separação eficiente do manitol do sorbitol. Isso não apenas diminui o teor de manitol no licor-mãe, atingindo os padrões de qualidade comercial, como também eleva significativamente o rendimento global do manitol.
Na separação por leito móvel simulado, é necessária uma grande quantidade de eluente — água, no caso da indústria de álcoois de açúcar. Consequentemente, a alimentação separada deve ser novamente concentrada até atingir sua concentração original. Mesmo com evaporadores de cinco efeitos de última geração equipados com bombas de calor, a evaporação de uma tonelada de água ainda consome 0,19 tonelada de vapor, e a etapa subsequente de concentração exige um consumo significativo de vapor, o que reduz os benefícios econômicos do uso de um leito móvel simulado para aumentar o rendimento.
Durante a operação, a linha de produção de manitol utiliza um evaporador multiefeito para concentrar a corrente de alimentação. O vapor fresco serve como meio de aquecimento do primeiro efeito, enquanto a maior parte do vapor secundário gerado nessa etapa não é encaminhada ao condensador; em vez disso, é reutilizada como fonte de aquecimento do segundo efeito. Ao repetir esse princípio, o número de estágios de evaporação aumenta, reduzindo o consumo de vapor vivo, e o líquido de alimentação é progressivamente concentrado à medida que atravessa cada efeito sucessivo. O vapor residual que sai do evaporador é resfriado por água circulante antes de ser descarregado, o que representa uma perda significativa de calor nos sistemas de evaporação multiefeito.
2. Introdução ao Sistema MVR
O evaporador MVR (Recompressão Mecânica de Vapor), um novo tipo de equipamento de evaporação altamente eficiente e economizador de energia, eleva a temperatura do seu vapor secundário em 6 a 20 °C por meio de um compressor de vapor e o reenvia como fonte de aquecimento para o evaporador, substituindo a maior parte do vapor de alimentação. Isso reduz significativamente o consumo de vapor de alimentação, resultando em uma economia de energia substancial. Quando a concentração da solução açucarada é inferior a 50%, a elevação do ponto de ebulição permanece abaixo de 2 °C, atendendo aos requisitos para a operação do MVR. A economia de energia proporcionada por um evaporador MVR é, em essência, equivalente à redução no consumo de vapor decorrente da substituição de um evaporador multiefeito por um equipamento MVR, descontada a energia elétrica consumida pelo próprio MVR.
Um evaporador MVR é geralmente composto por um pré-aquecedor, um evaporador do tipo de placas, um separador, um sistema de vácuo, um sistema de compressores, um sistema de controle automático baseado em CLP, bombas e um sistema de condensação. Antes de entrar no evaporador, a solução açucarada a ser concentrada é pré-aquecida em um trocador de calor e, em seguida, flui para o evaporador, onde realiza a troca de calor com o vapor de aquecimento, promovendo a evaporação. Para separar o vapor do líquido, podem ser selecionados diferentes tipos de separadores, conforme as características da solução de alimentação; entre as opções mais comuns estão os separadores centrífugos, os separadores por gravidade ou separadores especialmente projetados. O sistema de vácuo mantém o vácuo necessário em todo o equipamento, removendo ar, gases não condensáveis e vapores arrastados, garantindo condições estáveis de evaporação. O sistema de compressores é o componente mais crítico de um evaporador MVR, pois comprime o vapor secundário, fornecendo a fonte de calor necessária e elevando sua entalpia. O centro de controle do MVR gerencia a operação automática — incluindo evaporação, limpeza e parada — regulando a velocidade dos motores e controlando válvulas, medidores de vazão, temperatura e pressão. As bombas do sistema MVR são utilizadas principalmente para transportar tanto a solução de alimentação quanto o produto concentrado; o tipo adequado de bomba é escolhido de acordo com as propriedades da solução, sendo comumente empregadas bombas centrífugas, bombas de deslocamento positivo e bombas de parafuso. A seguir, apresentamos uma breve descrição de um evaporador com capacidade de 5 t/h, recentemente introduzido por nossa empresa.
2.1 Parâmetros do Processo
Taxa de alimentação: 7–7,5 m³/h
Taxa de descarga: 2,45–2,8 m³/h
Potência do eixo do compressor de vapor: 118 kW.
2.2 Características Técnicas
2.2.1 Baixo consumo de vapor
O evaporador MVR apresenta baixo consumo de vapor. Nossa empresa introduziu um evaporador de placas com recompressão mecânica de vapor (MVR), com capacidade de evaporação de 5 t/h; após seis meses de operação, o consumo de vapor por tonelada de água é praticamente insignificante — significativamente inferior ao dos mais avançados evaporadores de cinco efeitos equipados com bombas de calor.
2.2.2 Baixo consumo de água de resfriamento em circulação
Para um evaporador de efeito triplo com capacidade de evaporação de 5 t/h, o condensador requer uma vazão de água de circulação de 150 t/h (temperatura de entrada ti ≤ 30°C, temperatura de saída t0 ≥ 40°C). Em contraste, um evaporador MVR com a mesma capacidade de evaporação necessita apenas de um quarto da quantidade de água de resfriamento circulante exigida pelo evaporador de múltiplos efeitos.
2.2.3 Alto Consumo de Energia
Os compressores a vapor apresentam potências nominais relativamente elevadas, o que resulta em um elevado consumo específico de energia elétrica por tonelada de água evaporada. Para um evaporador MVR com capacidade de evaporação de 5 t/h, o motor é equipado com acionamento por variador de frequência; incluindo a bomba de condensado associada, a bomba de alimentação e demais equipamentos auxiliares, o consumo de eletricidade por tonelada de água evaporada é de 33 kW·h.
2.2.4 Temperatura de Evaporação Mais Baixa
Em um evaporador de efeito triplo, a temperatura da alimentação deve atingir 90 °C, enquanto o evaporador de primeiro efeito opera a 85 °C. Tanto a glicose quanto o manitol são sensíveis ao calor; temperaturas excessivamente elevadas podem provocar numerosas reações secundárias e causar escurecimento. Em contraste, um evaporador MVR utiliza a evaporação a vácuo em único efeito, mantendo uma temperatura de operação baixa, inferior a 70 °C, o que minimiza a degradação térmica responsável pela coloração e reduz a ocorrência de reações secundárias adicionais.
3. Análise do Desempenho Econômico do MVR
3.1 Custos Operacionais Anuais
Com base em referências locais de consumo de energia, um sistema MVR com capacidade de evaporação de 5 t/h reduz os custos operacionais em 72,42% em comparação a um evaporador de efeito triplo de capacidade de processamento equivalente.
3.2 Impacto Social
A operação de um sistema MVR com capacidade de evaporação de 5 t/h pode reduzir as emissões anuais em 2.933,1 toneladas de CO2, 9.515,75 kg de SO2 e 8.284,3 kg de NOX, em comparação com um evaporador de três efeitos.
4. Conclusões e Perspectivas Futuras
Para evaporadores com a mesma capacidade de 5 t/h, um evaporador MVR pode reduzir os custos operacionais anuais em mais de 2 milhões de RMB por unidade, em comparação com um evaporador de três efeitos. Caso os preços das matérias-primas continuem a subir ou a escala de produção se expanda ainda mais, as vantagens da tecnologia MVR tornar-se-ão ainda mais evidentes. Na concentração de correntes de álcoois de açúcar de baixa concentração, a substituição de evaporadores multiefeito por unidades MVR tem se consolidado como uma tendência inevitável.
Palavras-chave:
Outras informações
Entre em contato conosco
Telefone de vendas
0519-87309551
vendas@turbovap.cn
Endereço
Rua Jinwu, nº 198, Zona de Desenvolvimento Econômico de Kunlun, cidade de Liyang, província de Jiangsu
Código QR
Siga o serviço oficial do WeChat
Site oficial do celular