เครื่องระเหยแจ็คเก็ตแผ่นหมอนสแตนเลสในการผลิตกระดาษสำหรับสุราดำ
ข้อมูลพื้นฐาน
สุราดำมีสารประกอบอนินทรีย์จำนวนมากในกระบวนการระเหย สารประกอบอนินทรีย์เหล่านี้ถึงขีดจำกัดความสามารถในการละลายและระดับการสะสมบนพื้นผิวการถ่ายเทความร้อนของเครื่องระเหย ซึ่งจำกัดความสามารถของอุปกรณ์ระเหยและสถานีกู้คืนทั้งหมดอย่างมาก
สุราดำจากปั๊มกระดาษมักจะอยู่ที่ 13-18% tsน้ำส่วนใหญ่จะต้องระเหยออกเพื่อผลิตของแข็งที่มีความสูงเพียงพอเพื่อรองรับการเผาไหม้อย่างมีประสิทธิภาพในหม้อไอน้ำสำหรับการกู้คืน โดยปกติอยู่ระหว่าง 65% ถึง 80% ts
ในกระบวนการระเหยเพื่อให้ได้ระดับของแข็งนี้ สารประกอบกำมะถัน เมทานอล และส่วนประกอบที่ระเหยง่ายอื่นๆ จะถูกปล่อยออกมาจากของเหลว และจะต้องแยกออกจากคอนเดนเสทเพื่อนำกลับมาใช้ใหม่และขจัดสนิมในเส้นใยไฟเบอร์จากมุมมองนี้ อุปกรณ์ระเหยจริงคือ "โรงงานน้ำ" ในโรงสี
การระเหยหลายรูปแบบใช้กันอย่างแพร่หลายในการระเหยสุราดำในระบบการระเหยแบบมัลติเอฟเฟค ยิ่งเครื่องระเหยมีประสิทธิภาพมากเท่าใด เศรษฐกิจก็จะยิ่งดีขึ้นเท่านั้น แต่ยังเพิ่มต้นทุนการลงทุนอีกด้วยตามข้อกำหนดที่แตกต่างกันของการระเหย ปัจจุบันระบบการระเหยผล 5-7 มีผลใช้กันอย่างแพร่หลายซึ่งมีความประหยัดที่ดี
อุปกรณ์ระเหย 2 เครื่อง
อุปกรณ์ระเหยพื้นฐานสองประเภทที่ให้บริการในปัจจุบันสำหรับการระเหยสุราดำ
เครื่องระเหยฟิล์มที่เพิ่มขึ้น
เรียกว่าเครื่องระเหยแนวตั้งแบบท่อยาว การออกแบบนี้ครองอุตสาหกรรมมานานหลายทศวรรษ และยังคงเป็นภาพที่เห็นได้ทั่วไปในการปฏิบัติงานของโรงสีรุ่นเก่า
เครื่องระเหยฟิล์มตก (FF)
การออกแบบเครื่องระเหยนี้อาศัยแผ่นและท่อเป็นพื้นผิวการถ่ายเทความร้อนสุราถูกแปรรูปที่ด้านในของท่อร่วม แต่ด้านนอกของพื้นผิวการถ่ายเทความร้อนในรูปแบบจาน
เครื่องระเหยประกอบด้วยอ่างสุราซึ่งปริมาตรที่กำหนดของสุราจะถูกหมุนเวียนอย่างต่อเนื่องไปยังด้านบนขององค์ประกอบความร้อน
อุปกรณ์จ่ายน้ำ ซึ่งโดยทั่วไปแล้วจะเป็นถาดหรือหัวฉีดพ่นในบางแบบ จากนั้นจะกระจายการไหลของสุราไปทั่วพื้นผิวที่ให้ความร้อนทั้งหมดรูในหน่วยท่อหรือช่องสำหรับชุดจานอยู่ในตำแหน่งเพื่อให้เหล้าตกลงบนแผ่นท่อหรือแผ่น แม้แต่การกระจายสุราก็ถือเป็นข้อพิจารณาที่สำคัญสำหรับการออกแบบประเภทนี้ และทั้งถาดและแผ่นท่อ (หรือองค์ประกอบของแผ่น) ต้องมีทั้งหมด อยู่ในระดับ
ตามอุปกรณ์กระจาย ฟิล์มบาง ๆ ของสุราจะถูกสร้างขึ้นบนพื้นผิวที่ให้ความร้อนและไหลลงสู่บ่อสุราในขณะที่ระเหยไปบางส่วนอัตราการถ่ายเทความร้อนจะดีกว่ามาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ความเข้มข้นที่สูงขึ้น เมื่อใช้การออกแบบฟิล์มที่ตกลงมาเหนือการออกแบบฟิล์มที่เพิ่มขึ้นเนื่องจากสุราตกลงอย่างปั่นป่วนเหนือพื้นผิวที่ให้ความร้อนข้อกำหนดในการอุ่นสุราใด ๆ ก็สามารถทำได้อย่างมีประสิทธิภาพเช่นกันในการออกแบบฟิล์มตก
พืชต้องถ่ายเทความร้อนอย่างมีประสิทธิภาพเพื่อการระเหยสุราดำ
องค์ประกอบที่ซับซ้อนโดยธรรมชาติของสุราดำแปลเป็นข้อกำหนดการออกแบบที่พึ่งพาอาศัยกันหลายประการสำหรับเครื่องระเหย:
ต้องทำในขณะที่หลีกเลี่ยงการก่อตัวของตะกรันบนพื้นผิวการถ่ายเทความร้อน
โรงงานระเหยยังต้องผลิตเศษส่วนคอนเดนเสทที่สะอาดเพียงพอ เพื่อตอบสนองความต้องการของโรงงานเยื่อกระดาษและพื้นที่ปรับสภาพใหม่ ซึ่งจะช่วยลดปริมาณการใช้น้ำจืดของโรงสีได้อย่างมาก
ส่วนประกอบที่ระเหยได้และ NCGs ต้องถูกกำจัดและปรับสภาพเพื่อการกำจัดอย่างปลอดภัยผ่านการเผา
การใช้เครื่องระเหยแบบบีบอัดด้วยไอน้ำเชิงกล MVR เมื่อเทียบกับอุปกรณ์การระเหยแบบเดิมที่คำนวณโดยการระเหยน้ำ 1T
| ชื่อ | ไอน้ำ | พลังงานไฟฟ้า | ต้นทุนรวม (RMB) | ||
| ความสามารถในการระเหย (กก./ชม.) | การบริโภค (T) | ค่าใช้จ่าย (หยวน) | การบริโภค (กิโลวัตต์) | ค่าใช้จ่าย (หยวน) | |
| เครื่องระเหยผลเดี่ยว | 1.1 | 220 | 3 | 2.1 | 222.1 |
| เครื่องระเหยแบบดับเบิ้ลเอฟเฟค | 0.55 | 110 | 3 | 2.1 | 112.1 |
| เครื่องระเหยสามผล | 0.4 | 88 | 3 | 2.1 | 90.1 |
| เครื่องระเหย MVR | 0.02 | 4.4 | 30 | 21 | 25.4 |
เกี่ยวกับ Concentrators
หมายถึงคลาสของการออกแบบเครื่องระเหยที่ออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อแก้ไขปัญหาสองประการที่เกี่ยวข้องกับการแปรรูปสุราดำที่ความเข้มข้นสูง:
1.การตกตะกอนของส่วนประกอบที่อิ่มตัวยิ่งยวดจากสุรา
โดยทั่วไป 50-55%TS ซัลเฟตที่ละลายน้ำได้และเกลือโซเดียมคาร์บอเนตเกินขีดจำกัดความสามารถในการละลายและเริ่มตกตะกอนจากสุราดำที่ระเหยเกลือเบอร์คีท์เป็นเกลือชนิดแรกที่ตกตะกอนในกระบวนการสร้างความเข้มข้น ในขณะที่ไดคาร์บอเนตซึ่งเป็นเกลือโซเดียมคู่อีกตัวหนึ่ง จะถึงขีดจำกัดความสามารถในการละลายได้ในภายหลัง ประมาณ 60%TS การควบคุมกระบวนการตกตะกอนนี้เป็นปัญหาการตกผลึก และการบรรลุความเข้มข้นที่สูงขึ้นนั้นจำเป็นต้องอาศัยการระเหยนั้น อุปกรณ์ได้รับการออกแบบให้เป็นเครื่องตกผลึกเพื่อให้เกลือเหล่านี้ก่อตัวเป็นกลุ่มของสุรา และไม่เป็นเกล็ดบนพื้นผิวการถ่ายเทความร้อน
2. ความหนืดสูงของสุรา
เมื่อความเข้มข้นเพิ่มขึ้น พฤติกรรมการไหลของสุราดำจะเปลี่ยนจากของไหลของนิวตันเป็นของเหลวเทียมที่มีความหนืดสูงความหนืดสูงดังกล่าวแปลเป็นการถ่ายเทความร้อนที่ไม่ดีในหัวผสม (จำนวน Reynolds ต่ำจึงทำให้เกิดความปั่นป่วนต่ำ) แต่ยังเป็นตัวแทนของอุปสรรคต่อการเติบโตของผลึกภายในกลุ่มของสุรานอกจากนี้ การจัดเก็บสุราเข้มข้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งถ้ามากกว่า 75% TS อาจต้องอยู่ในถังแรงดันเพื่อรักษาความสามารถในการสูบน้ำสุราไปยังหม้อไอน้ำตลอดจนรูปแบบการฉีดพ่นที่เหมาะสมเพื่อแก้ไขปัญหาความหนืดเหล่านี้ โดยทั่วไปแล้วเครื่องผลิตสุราดำจะทำงานที่อุณหภูมิสูงขึ้นอย่างมาก และการควบคุมอุณหภูมิสุราอย่างเหมาะสมภายใต้สภาวะการทำงานที่แตกต่างกันจะกลายเป็นพารามิเตอร์ที่สำคัญของการออกแบบ เนื่องจากอุณหภูมิสุราที่เพิ่มขึ้นเพียง 20 °F สามารถแปลเป็นการลดความหนืดได้ 50% ในบางกรณี
การทำงานที่อุณหภูมิสูงช่วยเพิ่มการสลายตัวของสารเชิงซ้อนแคลเซียมอินทรีย์ที่มีอยู่ในสุรา และด้วยเหตุนี้ ความเสี่ยงของการตกตะกอนของแคลเซียมคาร์บอเนตบนพื้นผิวการถ่ายเทความร้อนจึงเพิ่มขึ้นอย่างมากการตกตะกอนของสารประกอบที่ไม่ละลายน้ำอื่นๆ เช่น เกลือซิลิกาและเกลือออกซาเลต หากมีอยู่ในสุรา สามารถเกิดขึ้นได้ที่อุณหภูมิสูงขึ้นเหล่านี้ ซึ่งเพิ่มความเสี่ยงของการปรับขนาดของหน่วยผลิตความเข้มข้น
การบำบัดด้วยความร้อนของสุราก่อนการกลั่นสามารถลดความหนืดของสุราได้อย่างถาวรโดยการแตกร้าวด้วยความร้อนของลิกนินที่มีความยาวและสารประกอบอินทรีย์อื่นๆ ที่รับผิดชอบต่อความหนืดของสุราการบำบัดดังกล่าวมักเกิดขึ้นในเครื่องปฏิกรณ์แบบต่อเนื่องที่ทำงานที่ความดันและอุณหภูมิสูง (สูงกว่า 350 องศาฟาเรนไฮต์)ต้องจัดให้มีเวลาพักในเครื่องปฏิกรณ์นานกว่า 30 นาที เพื่อให้ได้การลดความหนืดสูงสุด
โดยธรรมชาติแล้ว FF concentrators ที่ซึ่งการระเหยเกิดขึ้นจากฟิล์มสุราภายในองค์ประกอบความร้อนส่งผลให้ระดับความอิ่มตัวยิ่งยวดสูงได้รับการพัฒนาภายในสุรา Falling Film Concentrators เป็นการดัดแปลงสำหรับการบริการที่มีปริมาณของแข็งสูงของการออกแบบเครื่องระเหย FF ที่กล่าวถึงข้างต้นซึ่งอาจส่งผลให้เกิดการเกิดตะกรันที่ไม่สามารถควบคุมได้เนื่องจากนิวเคลียสของผลึกที่มากเกินไป มากกว่าการเติบโตของผลึกที่อ่อนโยน
ที่จริงแล้วการออกแบบหัว FF บางแบบไม่ได้พยายามควบคุมการเกิดตะกรันบนพื้นผิวที่ให้ความร้อน แต่ให้วิธีการขจัดตะกรันดังกล่าวเร็วกว่าที่ก่อตัว และก่อนที่มันจะส่งผลกระทบในทางลบต่อความจุหรือนำไปสู่การเสียบปลั๊กการออกแบบการสลับอย่างรวดเร็ว ซึ่งมักใช้กับชุดจานและส่วนประกอบแบบท่อ อาศัยกลยุทธ์นี้โดยการย้ายหัวต่อหลายตัวอย่างต่อเนื่อง (หรือช่องภายในตัวเครื่องเดียวกัน) ระหว่างสุราของผลิตภัณฑ์กับตำแหน่งการซัก
ภาพรายละเอียด
ภาพสถานที่
