苏州埃立特流体设备有限公司为湖南某化工厂进行了热泵蒸发法,浓缩粗甘油水溶液的可行性试验。
试验设备和流程与制备氯化钡和氯化钙的相同。运行时连续进料,由于蒸发器内浓度不断提高会有氯化钠结晶体产生,所以要定时排出氯化钠结晶体并过滤,滤液未达到要求浓度时返回料槽若达到要求(35%~36%质量分数)则收集为产品,除此之外其余操作和控制也和氯化钡的相同。
实验进行两次,按记录数据进行计算耗能情况,并同化工厂常规单效蒸发进行比较做出节能效果的评价。
试验用的原料液
料液特性(料液由北京某化工厂提供);
甘油含量:5.863%(质量分数); 波美度:11°Bé;
氯化钠含量:9.20%(质量分数); 密度:1.08g/cm3。
pH:9;
第一次试验
实验数据列于下表:
消耗能量的计算
从第一次试验数据表中数据可计算出在运行过程中苏州毅达机电工程有限公司设计制造的低温蒸发器每蒸发1t水所消耗的电能及其所折合成的热能如下:
[(170.9+41.5)/1550]×1000=137(kW · h/t)(蒸发量);折合成热能为:137×860=117820(kcal/t)。
甘油水溶液的分析结果
原料液:甘油含量:5.68%(质量分数),氯化钠含量:9.20%(质量分数);
浓缩液:甘油含量:36.43%(质量分数),氯化钠含量:162.7%(质量分数);
第二次试验
试验数据如下表
能耗的计算
从表5-19中的数据可算出第二次实验时每蒸发1t水耗电及折合成热能的情况如下[(157.9+23.5)/1341]×1000=135.3(kW · h/t)(蒸发量);折合成热能为:135.3×860=116358(kcal/t)。
甘油水溶液的分析结果
原料液:甘油含量:6.62%(质量分数),氯化钠含量:7.28%(质量分数);
浓缩液:甘油含量:35.1%(质量分数),氯化钠含量:17.3%(质量分数)。
同厂内所用常规单效蒸发比较的节能情况
(1)化工厂常规单效蒸发每蒸发1t水耗加热蒸汽1.1t。折合成热量为:
1100×640=704000(kcal/t)(蒸发量)
(2)热泵蒸发每蒸发1t水,按两次实验耗能的平均值计算为:
(117820kcal+116358kcal)/2=234178kcal/2=117089kcal/t(蒸发量)
(3)两种蒸发耗能比较为:117089/704000=0.166=16.6%,即热泵蒸发法消耗热能仅为常规单效蒸发法耗能的16.6%,也就是说可节能83.4%。
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