一、技术名称:机械式蒸汽再压缩技术
二、技术所属领域及适用范围:生化和化工等行业料液和废水的浓缩
三、与该技术相关的能耗及碳排放现状
我国发酵行业总产量约1600万t,汽耗约1.28亿t,其中,浓缩工段能耗约占总能耗的40%,用于浓缩工艺的汽耗约5000万t,折约500万tce,通过采用机械式蒸汽再压缩技术,可有效降低吨产品汽耗,实现节能减排的目标。目前该技术可实现节能量41万tce/a,CO2减排约109万t/a。
四、技术内容
1.技术原理
利用高能效蒸汽压缩机压缩蒸发系统产生的二次蒸汽,提高二次蒸汽的焓,提高热焓的二次蒸汽进入蒸发系统作为热源循环使用,替代绝大部分生蒸汽,生蒸汽仅用于补充热损失和补充进出料温差所需热焓,从而大幅度降低蒸发器的生蒸汽消耗,达到节能目的。
2.关键技术
机械式蒸汽再压缩蒸发器的工艺和设备配套选型设计、系统的自控设计、压缩风机的设计等。
3.工艺流程
原理和工艺流程分别见图1和图2所示
图1 机械式蒸汽再压缩技术原理图
图2 机械式蒸汽再压缩工艺流程图
五、主要技术指标
以40t/h发酵液蒸发量机械再压缩式蒸发器为例,其主要技术指标如下:蒸发量:40t/h;耗汽量:1t/h;循环水量:45t/h;装机容量:900kW。
六、典型应用案例
典型用户:安徽丰原生物化学股份有限公司下属32万t/a燃料乙醇有限公司、河南省焦作市华康糖醇科技有限公司
典型案例1:安徽丰原生物化学股份有限公司
技术提供单位:中粮生物化学(安徽)股份有限公司
建设规模:年产32万吨燃料乙醇项目,新增蒸发浓缩系统为50t/h的机械再压缩式蒸发器。主要技改内容:新增系统主要用来浓缩酒精塔釜水,主要设备包括压缩风机、加热器、分离器、配套循环泵和自控设备等。节能技改投资额2000万元,建设期1年。年节能1.4万tce,年节能经济效益1764万元,投资回收期1.14年。
典型案例2:河南省焦作市华康糖醇科技有限公司
技术提供单位:中粮生物化学(安徽)股份有限公司
建设规模:年产10000吨木糖项目,其中蒸发系统为2台18t/h和1台10t/h的机械式蒸发器。主要技改内容:用3台机械再压缩蒸发器替代原有的三/四效蒸发器。节能技改投资额1150万元,建设期6个月。年节能1.1万tce,年节能经济效益1100万元,投资回收期1年。
七、推广前景及节能减排潜力
我国发酵行业产品总产量约1600万t,按每年10%的速度增长,预计未来5年,发酵行业产品年产量约2500万t,汽耗约2亿t,其中,浓缩工段约占总能耗的40%,则浓缩工段用汽约8000万t。采用机械式蒸汽再压缩技术,单位产品浓缩汽耗可节约90%以上,按在全行业推广70%计,则每年可节约蒸汽约1440万t,约折145万tce,年减排能力约383万tCO2,总投资额33亿。
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