彭 涛

(江苏乐科节能科技股份有限公司)

蒸发是化工、环保、医药及食品等工业生产中常用的一种单元操作，是一个能耗较大的工艺过程。蒸发操作过程中高温位的蒸汽向低温位转化，而较低温位的二次蒸汽的利用率在很大程度上决定着蒸发操作的经济性[1]。近年来，热泵蒸发技术已成为实现蒸发操作节能、提高蒸发能量利用经济性的重要途径[2]。目前，国内外学者对热泵蒸发技术的研究大多集中在直接式热泵蒸发技术[3～6]，而对间接式热泵蒸发技术和系统的研究鲜有报道。为此，笔者提出一种间接式热泵蒸发技术，并对该技术在二氧化硫脲蒸发浓缩中的应用进行分析讨论。

1 间接式热泵蒸发技术原理

对于机械压缩式热泵蒸发系统，按照二次蒸汽能量回收方式的不同，可分为直接式热泵蒸发系统(图1)和间接式热泵蒸发系统(图2)。直接式热泵蒸发技术又称机械式蒸汽再压缩(Mechanical Vapor Recompression，MVR)技术，通过压缩机直接压缩蒸发过程中产生的二次蒸汽来提高蒸汽的温度和焓值，并将压缩后的蒸汽再次用于物料加热[7]。当物料的要求蒸发温度较低(低于40℃)时，蒸发系统内部的真空度较高，且二次蒸汽的比容较大，此时MVR系统需配备较大排气量的蒸汽压缩机。此外，由于系统真空度较高，环境向蒸发系统内部的漏气有所增加，不凝气进入蒸发系统后将导致压缩机能耗显著增加。

图1 直接式热泵蒸发系统

图2 间接式热泵蒸发系统

间接式热泵蒸发系统是在传统蒸发设备的基础上新增一台换热器和一套热泵系统，热泵系统通常由压缩机、料液加热器、节流阀和工质加热器组成，其封闭回路内充注有低沸点的热泵工质。……