维生素A溶剂回收工艺中MVR技术的应用研究

陈李荔，张仲飞，孙丽杰

(1．浙江省天正设计工程有限公司，浙江杭州310012；2．浙江省天蓝环保技术股份有限公司，浙江杭州311202)

维生素A溶剂回收工艺中MVR技术的应用研究

陈李荔1，张仲飞2，孙丽杰2

(1．浙江省天正设计工程有限公司，浙江杭州310012；2．浙江省天蓝环保技术股份有限公司，浙江杭州311202)

研究了节能型机械蒸汽再压缩技术（MVR）在维生素A生产的溶剂回收系统中的应用，分析了溶剂回收工艺中MVR技术的应用对节能减排、降低生产成本方面产生的效果。

机械蒸汽再压缩技术；MVR；溶剂回收；工艺设计

0 前言

溶剂回收作为医药产品生产提纯过程中必不可少的主要步骤，一直以来工作效率低，能耗大，成为医药化工生产中主要的“耗能大户”，也成为降低产品成本的主要障碍之一。大量能量的浪费也极其不符合当下国家节能减排政策和社会节能需求。

机械蒸汽再压缩技术（MVR）,是重新利用自身产生的二次蒸汽能量，从而减少对外界能源需求的一项技术。二次蒸汽经过压缩机的压缩，压力和温度得以升高，热焓随之增加，被送到蒸发器的加热室当作加热蒸汽即生蒸汽使用，使料液维持蒸发状态，而加热蒸汽本身将热量传递给物料本身冷凝成液体[1]。这样，原来要废弃的蒸汽就得到了充分的利用，回收了潜热，又提高了热效率。在MVR系统中，除开车启动外，整个蒸发过程中无需外来生蒸汽。近年来，MVR技术作为一种经济节能型的溶剂回收工艺越来越被行业重视和亲睐，其能够较好地解决企业在溶剂回收中的社会效益和经济效益问题。

图1 MVR加热蒸发器的热流图

1 MVR工艺设计

维生素A生产中涉及多种溶剂的回收处理，本文对其中一种有代表性的溶剂回收处理工艺（A2）进行计算与设计。

1.1 原有生产工艺

原有A2溶剂回收工艺为强制循环降膜蒸发的釜式间歇浓缩工艺，相关参数见表1。

表1 原有A2浓缩溶剂回收工艺参数

1.2 MVR工艺流程

含大量溶剂的A2原料液，经打料泵连续输送至预热器预热；经预热后的原料液进入加热室，与压缩机压缩出来的高温二次蒸汽换热，原料液吸热，其中大部分溶剂蒸发；压缩机出来的二次蒸汽放热冷凝，降温后排出去溶剂接受罐。蒸发后的原料液进入蒸发室闪蒸分离，蒸发的溶剂蒸汽经压缩机压缩后成高温二次蒸汽；未蒸发的原料浓缩液经循环泵增加动力后，部分参与循环与预热后的原料液一起进入加热室，部分作为成品送出溶剂回收系统去下道工序进行产品精制。

MVR溶剂回收工艺为一种连续化处理工艺。系统的压力、温度、液位、流量及密度均有自动控制，操作过程可靠且简便。

图2 MVR工艺流程

1.3 MVR工艺物料平衡

表2 A2溶剂回收生产物料平衡

1.4 MVR工艺方案

A2溶剂回收MVR工艺中，主要设备设计参数详见表3。

蒸汽机械压缩选用容积式压缩机，优点是：具有较大的压缩比，特别适合高沸点温升物料的蒸发；处理量恒定，不随压缩比的变化而变化。蒸发设备选用降膜蒸发器，具有传热效率高，占地面积小、停留时间短等特点。本项技术的应用设计选用体型较小、布置灵活的机械压缩机、蒸发器等常规工艺设备，简化了工艺系统，降低了系统占地的要求[2]。

本技术设计采用连续化生产工艺，提升了单位时间设备的处理能力，实现了生产过程的连续化、自动化，更好地保障了生产过程的可靠性与稳定性[3]，满足企业现代化生产、先进生产十年不落后的技术要求，同时极大地降低了人员配置需要，节约了人力成本，增强了企业市场竞争力。

表3 A2溶剂回收MVR工艺主要设备设计参数

1.5 节能与经济分析

新设计的MVR技术与原有工艺（普通强制循环降膜闪蒸的釜式间歇工艺）比较，在能源消耗上有较大的优势，见表4、表5。

在MVR系统中，加热器在加热物料的同时又是二次蒸汽的冷凝器，所以不但不需要另外的冷凝器，而且无需循环冷却水。

通过对维生素A生产中其他多种有机溶剂及废水的回收工艺的MVR技术的能量消耗、运行费用进行设计和比较，MVR技术基本能比原有间歇的强制循环回收工艺实现综合节能与节省运行费用50%～80%，达到节能减排目的。

同时MVR技术作为一种短时间的加热低温闪蒸技术，减少高温蒸汽与产品换热接触的时间，极好地保护了产品的质量。

表4 A2溶剂回收MVR工艺能源消耗一览表

表5 A2溶剂回收工艺能源消耗比较

2 结论

本技术作为企业在生产过程中溶剂回收的开发应用设计，在研究与实验的基础上进行了技术分析与经济分析，MVR技术在维生素A生产溶剂回收领域实用性强、经济性好，对其他化工医药行业溶剂回收问题有很大的借鉴作用。

采用节能型的MVR工艺进行溶剂回收，极大地解决了企业在生产中的高能源消耗问题，降低了生产成本，提高了产品质量，同时MVR技术占地成本更小，生产实现连续化，自动化水平较高，增强了企业市场竞争力。同时本研究符合国家节能减排政策，切实减少单位产品的能耗，从而提高经济效益，为环境保护作出贡献。

[1]焦冬生．机械压气蒸馏海水淡化系统的可用能分析［J］．太阳能学报，2008，29(10):1197-1203．

[2]毛彦霞,张占梅,王旭东,等．机械蒸汽再压缩技术处理模拟脱硫废水的中试研究［J］．2013年中国电机工程学会年会,中国四川成都．

[3]梁林，韩东．蒸汽机械压缩蒸发器的实验［J］．化工进展，2009，28(S1):358-360．

Study on MVR Technology of Vitamin A's Solvent Recovery Process

CHEN Li-li1,ZHANG Zhong-fei2,SUN Li-jie2
(1.Zhejiang Titan Design&Engineering Co.,Ltd.,Hangzhou,Zhejiang 310012,China; 2.Zhejiang Tianlan Environmental Protection Technology Co.,Ltd.,Hangzhou,Zhejiang 311202,China)

Through the reach of energy saving type mechanical vapor recompression technology(MVR), which used in Vitamin A's solvent recovery process，the effects of energy-saving and emission-reduction，reducing the cost of production were analysied．

mechanical vapor recompression technology；MVR；solvent recovery；process design

1006-4184（2015）4-0045-03

2015-02-05

陈李荔(1981-)，女，本科，工程师，从事医药化工设计工作。E-mail：lily_chen0515@sina．com。