5412味精废液蒸发系统文献综述

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1、味精废液蒸发系统1前言随着经济的发展和技术的进步，我国的化工业也得到不断的发展，化工产品需求潜力巨大。化工设备是石油、石化和化工生产中使用的机械，经历了50多年的发展。特别是改革开放后20多年的发展，已经发生了根本性的变化，无论从化工设备的先进程度，设计技术水平和产品制造质量都有很大的提高。其中蒸发器已广泛用于化工、石油、染料、食品、药及废水处理等部门。工业生产中应用蒸发操作有以下几种场合：　　（1）浓缩稀溶液直接制取产品或将浓溶液再处理（如冷却结晶）制取固体产品，例如电解烧碱液的浓缩，食糖水溶液的浓缩及各种果汁的浓缩等。

2、　　（2）同时浓缩溶液和回收溶剂，例如中药生产中酒精浸出液的蒸发等。（3）为了获得纯净的溶剂，例如海水淡化等。工业中用的较多的是多效蒸发系统，具有效率高，能耗低，操作方便和处理过程可实现智能化和可控制化等优点，具有广阔的发展前景。因此它的设计具有重大意义。2.味精废液味精废液COD高，BOD高，菌体含量高，硫酸根含量高，氨氮含量高和PH值低，具有“五高一低”的特点[1]。一经排入河流，对水体产生严重污染，破坏生态环境，而且是资源的一大浪费。味精废液中含有1.2%-1.5%的谷氨酸和大量优质蛋白原的菌体，要是白白排掉，会造成

3、极大的浪费。针对这种高浓度有机废水，现在比较常见处理的方法是首先对其浓缩转换利用，然后结合生物化学氧化法[2]减小二次污染。此方法可以有效降低废水浓度，又可以节约成本。3.蒸发设备蒸发设备的作用是使进入蒸发器的原料液被加热，部分气化，得到浓缩的完成液，同时需要排出二次蒸气，并使之与所夹带的液滴和雾沫相分离[3]。蒸发设备主要包括蒸发器，冷凝器和除沫器，工业上需要蒸发的物料的特性性各不相同，为适应不同物料的加工要求，形成了多种形式的蒸发器。对常用的间壁传热式蒸发器，按溶液的运动情况，大致可分为以下两大类[4]:（1）循环型蒸

4、发器特点：溶液在蒸发器中做循环流动，蒸发器内溶液浓度基本相同，接近于完成液的浓度。操作稳定。此类蒸发器主要有中央循环管式蒸发器、悬筐式蒸发器、列文式蒸发器。（2）单程型蒸发器特点：溶液以液膜的形式一次通过加热室，不进行循环。优点：溶液停留时间短，故特别适用于热敏性物料的蒸发；温度差损失较小，表面传热系数较大。缺点：设计或操作不当时不易成膜，热流量将明显下降；不适用于易结晶、结垢物料的蒸发。此类蒸发器主要有升膜式蒸发器、降膜式蒸发器、刮板式蒸发器。4.多效蒸发系统设计4.1蒸发器选型蒸发器的结构型式很多，选用时应主要考虑的原

5、则是[5]、[6]：（1）较高的传热系数，能满足工艺要求。（2）生产能力大。（3）结构简单，操作维修方便。（4）能适应所处理物料的工艺特性如对于粘度大的物料不适宜选择自然循环型蒸发器，应选强制循环型或降膜式蒸发器为宜。热敏性物料应选用停留时间短的各种模式蒸发器。易结垢物料应选管内流速大的强制循环蒸发器等[7]。4.2效数的确定采用多效蒸发，可以提高经济性，但并不是越多越好，这主要是受到经济和技术的制约，因此需要选用适合的效数。根据经验，每一效的温差不能小于5-7℃，通常，对于沸点升高较大的电解质溶液，如NaOH等可采用2-

6、3效；对于沸点升高特大的电解质溶液，如KCl等，常采用单效蒸发；对于非电解质溶液，如有机溶剂等，其沸点升高较小，可取4-6效；在海水淡化中，温差损失小，可采用20-30效[8]、[9]。4.3多效蒸发流程选择根据加热蒸汽与料液流向的不同，多效蒸发的操作流程分为并流、逆流、平流、错流等流程。并流流程操作简便，但有效温差在各效间分配不均，适用于处理粘度不大的料液。逆流流程温差分配均匀，但动力消耗大，适合于处理粘度较大的料液，不适合处理热敏性料液。平流流程适合于大量结晶析出的蒸发过程。错流流程兼并并、逆流优点，但操作复杂控制困难

7、，我国仅用于造纸工业和有色冶金的碱回收系统[7]。4.4设计中应注意的几个问题（1）正循环器蒸发加热室上方必须设置足够高的沸腾室才能阻止管内沸腾,而逆循环蒸发器却不必如此,这样就可以降低蒸发器的高度。不过,只要设计正确,正循环蒸发器正常运转时也能保证管内不沸腾[10]。（2）在蒸发器的计算中,设计者通常把二次蒸汽的温度取为蒸发室压力下的饱和水蒸汽温度。在某些情况下,这是不妥当的。当溶液沸腾时,汽泡内蒸汽的温度接近于溶液的温度,由于溶液的沸点升高而使汽泡中的蒸汽呈过热状态。特别是对于沸点升高较大的物料，如KOH等溶液的浓缩,

8、如果物料浓度又较大,二次蒸汽的过热度就很大。为消除二次蒸汽的过热度,只需采用一种很简单的方法，在蒸发室顶部二次蒸汽管弯头处设冷凝水喷嘴[11]。（3）控制蒸发系统结晶大小,在蒸发器的设计上要注意选择正确的溶液循环皿和防止进料闪蒸[12]。（4）加热室中不凝气排放位置设计错误,排放方法不当,将造成不凝气在