MVR蒸留

MVR は Mechanical Vapor Recompression の略で、圧縮された二次蒸気を熱源として使用して外部エネルギーの需要を削減する省エネ技術です。

MVR技術は、コンプレッサーの圧縮作業を少量消費して、二次蒸気が運ぶ大量の低品位廃熱を高品位にアップグレードして再利用するため、MVRヒートポンプ技術とも呼ばれています。MVRヒートポンプ技術を従来の蒸留生産プロセスと組み合わせることで、塔頂蒸気の潜熱を完全に回収し、蒸留システムにおける冷温ユーティリティの消費を削減します。

MVRヒートポンプ蒸留技術は、蒸留システムの起動段階でのみ加熱蒸気を消費します。安定した動作後は、圧縮された高温高圧の二次蒸気がシステムの熱源として使用され、40％以上のエネルギーを節約します。これは、蒸留プロセスのエネルギー消費を削減し、化学業界の高エネルギー消費の問題を解決するのに役立ちます。

外部作動流体ヒートポンプ蒸留システム

直接圧縮ヒートポンプ蒸留システム

MVRヒートポンプ蒸留は、一般に塔の上部と下部の温度差が小さい蒸留プロセスに適しています。蒸気圧縮機の圧縮比は通常2を超えないため、塔底の温度が高すぎると、1回の圧縮後の蒸気の凝縮温度が塔底の熱交換に必要な温度差を満たすことが困難になります。ENCOには、単段蒸留ユニットと多段MVRストリッピングユニットがあります。多段MVRストリッピングユニットの構成段数は、原料の組成と分離の純度要件に応じて決定されます。MVRストリッピングユニットの異なる場所に応じて、多段MVRストリッピングユニットと中間段MVRストリッピングユニットに分けられます。具体的なプロセススキームは次のとおりです。

①MVR-従来型2塔蒸留プロセス

MVR-従来の2塔蒸留プロセスフロー。T1塔はMVRヒートポンプ蒸留濃縮を採用し、T2塔は従来の蒸留を採用しています。両方の塔は常圧で運転されます。T1塔の上部にある蒸気V1は圧縮機に入り、圧縮された後、温度と圧力が上昇してT1塔の下部にあるリボイラーに熱を提供します。凝縮液の圧力が低下した後、一部は還流され、一部は廃水として抽出されます。TI塔底液（DMAC濃縮物）はT2塔に入り、残りの水はT2塔の上部で除去されます。T2塔底液は、適格なDMAC完成品です。T1塔は圧縮蒸気によって加熱され、T2塔は外部蒸気によって加熱されます。

② 3段MVR単塔蒸留プロセス

3段MVR単塔蒸留プロセスフロー。DMAC完成品は塔底で得られるため、塔底材料の温度は約155度（DMAC含有量が99％の場合の泡立ち点温度）です。単段圧縮では塔頂蒸気温度が塔底伝熱温度差の要件を満たすことができないため、多段圧縮を使用して塔頂蒸気温度を上げる必要があります。塔底温度と指定された伝熱温度差（15度）によると、最終圧縮機を出る蒸気温度は170度（155+15=170度、飽和温度）に達する必要があり、対応する圧力は0.8MPa（絶対）であることがわかります。塔は常圧操作を採用し、各段の圧縮比は2に指定されているため、3段圧縮でプロセス要件を満たすことができます。システム全体で外部蒸気加熱を必要とせず、すべてのエネルギー消費はコンプレッサーによって提供されます。

③ 3段MVR3塔式蒸留プロセス。

3段MVR三塔蒸留プロセスフロー。3つの塔はすべて常圧で運転され、塔の上部の蒸気は集められ、C1コンプレッサーに入ります。1回目の圧縮後の蒸気部分は、TI塔の下部にあるリボイラーで加熱され、一部はC2コンプレッサーに入って再圧縮されます。2回目の圧縮の蒸気部分は、T2塔の下部にあるリボイラーで加熱され、一部はC3コンプレッサーに入って3回目の圧縮になります。3回目の圧縮の蒸気はすべて、T3塔の下部にあるリボイラーで加熱されます。3塔の下部で熱交換後の凝縮液は減圧された後、一部は各塔に分配されて還流され、一部は廃水として抽出されます。システム全体では外部の蒸気加熱は必要なく、すべてのエネルギー消費はコンプレッサーによって提供されます。

蒸留技術、すなわち、機械式蒸気圧縮機を通して塔頂の水蒸気を圧縮し、その温度と圧力を高め、リボイラーで凝縮させて塔底の物質に熱を伝え、圧縮機のみを使用して蒸留システムのエネルギーバランスを維持する。少量の電気を使用して塔頂の蒸気の熱グレードを向上させ、塔頂の蒸気の蒸発潜熱を効率的に回収することで、塔底の熱供給を減らし、塔頂の冷却能力の消耗を減らし、省エネの目的を達成します。

①蒸留技術により蒸気と循環冷却水を90％節約でき、運用コストを大幅に削減できます。

② ENCOが設計した蒸留・剥離複合装置とその処理方法は、蒸留プロセス技術分野に属し、蒸留プロセスと剥離プロセスの効率的な結合により、液体混合物の分離のプロセスエネルギー消費を大幅に削減できます。

③操作が簡単で、原料液の濃度比の変化に対する適応性が強く、操作の柔軟性も大きいため、エネルギー消費を節約しながら、混合液の分離をより徹底し、分離液の純度を大幅に向上させ、プロセス生産の要件を満たすことができます。

MVRヒートポンプ蒸留技術は、エタノール-イソプロパノールなどの温度差が小さいシステムの分離に適しており、分離プロセスのエネルギー消費を大幅に削減できます。特に、低濃度で沸点の高い有機溶媒（DMF、DMSO、DMACなど）の回収に適しており、エタノール、メタノール、ジクロロメタンなどの溶媒の濃縮にも使用できます。

名前: ケルビン

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