蒸汽机械再压缩技术的理论研究

权标

摘 要：基于自回热原理的蒸汽机械再压缩是一种高效的蒸发技术，通过绝热压缩循环利用工艺中的蒸汽冷凝热和冷却热，与传统多效蒸发技术相比具有显著的优势。在污水处理、海水淡化、化工、食品工业等领域有着广阔的应用前景，于节能环保方面更是有着显著的成效。本文主要在现有的蒸汽机械再压缩技术基础上，以城市生物质废物为研究对象，并以传热学理论作指导，进一步研究过热蒸汽干燥过程的机理，并在此基础上利用仿真软件ASPEN建立三维模型，研究模拟蒸汽状态下罗茨式压缩机的工作過程。

关键词：蒸汽机械再压缩；节能；能效；流程模拟；水处理

1 研究背景

我国作为一个资源匮乏的国家，随着现代化建设的飞速发展和对能源的不断消耗，节能技术已经成为中国工业发展的重要趋势。其中，蒸发浓缩干燥作为在污水处理、海水淡化、化工、食品工业等多个行业普遍采用的高耗能热分离过程，如何减少其能耗和采用新技术是发展节能产业的重要部分。目前，国内普遍采用的蒸发工艺为多效蒸发和多级闪蒸蒸发。这两种蒸发工艺由于逐效或逐级利用了二次蒸汽的热量，因而一定程度上提高了能量的利用率，具有一定的节能效果。但是这两种形式结构庞大，投资费用高。对于多效蒸发由于要在末效设置冷凝器，这就使得系统的操作温度受限于冷凝水温度，不适于进行低温蒸发。而对于多级闪蒸如要实现低温蒸发则需要较大的抽真空系统，这样费用大大增加，难以实现。……