目前,我國發酵行業年總產量約1600萬噸,汽耗約1.28億噸。其中,濃縮工段能耗約占總能耗的40%,每年用于濃縮工藝的汽耗約5000萬噸,折約500萬噸標煤。通過采用機械式蒸汽再壓縮技術,單位產品濃縮汽耗可節約90%以上,按在全行業推廣20%計,則每年可節約蒸汽約1440萬噸,約折145萬噸標煤。據了解,機械式蒸汽再壓縮技術是目前國際先進的蒸發器技術,只有少數幾個國家掌握。
該技術由國內蒸發器廠家率先引進中國,并率先應用到工業氨氮廢水處理上,開拓國內市場。其工作原理是從蒸發器出來的二次蒸汽,經壓縮機壓縮,壓力、溫度升高,熱焓增加,提高熱焓的二次蒸汽進入蒸發系統作為熱源循環使用,替代絕大部分生蒸汽,生蒸汽僅用于補充熱損失和補充進出料溫差所需熱焓,從而大幅度降低蒸發器的生蒸汽消耗,達到節能目的。
此技術的關鍵之處在于機械式蒸汽再壓縮蒸發器的工藝和設備配套選型設計、系統的自控設計、羅茨蒸汽壓縮機的設計等。其優勢在于:單位能量消耗低,工藝簡單,實用性強,部分負荷運轉特性優異,操作成本低。由于蒸發設備緊湊,占地面積小、所需空間也小,又可省去冷卻系統。對于需要擴建蒸發設備而供汽、供水能力不足,場地不夠的現有工廠,既能節省投資,又能收到良好的節能效果。
目前,該技術國內公司已在安徽豐原生物化學股份有限公司下屬年產32萬噸燃料乙醇有限公司、河南省焦作市華康化工有限公司等部分化工廠及生化公司實施。
其中,安徽豐原生物化學股份有限公司的年產32萬噸燃料乙醇項目,新增蒸發濃縮系統為50噸/小時的機械再壓縮式蒸發器。新增系統主要用來濃縮酒精塔釜水,節能技改投資額2000萬元,年節能1.4萬噸標煤,年節能經濟效益1764萬元。河南省焦作市華康化工有限公司的年產1萬噸木糖項目,其中蒸發系統為2臺18噸/小時和1臺10噸/小時的機械式蒸發器。節能技改投資額1150萬元,年可節能1.1萬噸標煤,年經濟效益達1100萬元。