在生物和化工行業(yè)中，企業(yè)都配備高壓蒸汽鍋爐，作為蒸發(fā)體系、干燥體系、滅菌體系以及升溫加熱體系等的熱源。蒸發(fā)技術(shù)是一道十分耗能的單元操作，此操作過程中產(chǎn)生較多的二次蒸汽，若直接排放不僅浪費了蒸汽的潛熱而且部分物料也隨著二次蒸汽一同流出系統(tǒng)外對環(huán)境造成一定的污染。我國傳統(tǒng)工業(yè)在能源的消耗和系統(tǒng)余熱的浪費上還是相當(dāng)嚴(yán)重的，其中僅循環(huán)利用和回收了約30%的廢熱和余熱。因此，廢熱的循環(huán)利用和余熱的回收是節(jié)能減排的重要環(huán)節(jié)之一，也是降本、環(huán)保、增效的必要措施。

        一、蒸發(fā)技術(shù)的發(fā)展歷程

       蒸發(fā)技術(shù)是通過對稀溶液進(jìn)行加熱使大量的揮發(fā)性溶劑吸熱汽化，從而達(dá)到對其中不易揮發(fā)的溶質(zhì)進(jìn)行濃縮的過程，其被廣泛應(yīng)用于化工行業(yè)、廢水處理、海水淡化、發(fā)酵產(chǎn)品提純以及食品加工的生產(chǎn)等。

       蒸發(fā)工藝作為生物化工行業(yè)重要的操作單元，先后經(jīng)歷了單效蒸發(fā)技術(shù)、多效蒸發(fā)技術(shù)、蒸汽噴射壓縮蒸發(fā)技術(shù)和機械蒸汽再壓縮技術(shù)（MVR 蒸發(fā)技術(shù)）。

       多效蒸發(fā)器從結(jié)構(gòu)上看是將多個單一蒸發(fā)器通過管道依次連接起來使用，將前一效產(chǎn)生的二次蒸汽作為下一效級的加熱蒸汽，如此反復(fù)利用二次蒸汽。因此，總的生蒸汽消耗量便相應(yīng)減少，運行成本便隨之降低。實際設(shè)計生產(chǎn)過程中，需要將設(shè)備的投資與運行能耗綜合起來考慮，以便選擇好的蒸發(fā)效級。

       MVR蒸發(fā)技術(shù)在1834年由國外的學(xué)者提出，直到1917年瑞士的Sulzer-EscherWyss公司初步制造了一個簡單的MVR系統(tǒng)，實現(xiàn)運行的是由奧地利一家企業(yè)在1925年設(shè)計安裝完成。我國在 1989 年才初次引進(jìn) MVR設(shè)備，并在2007和2010年將MVR技術(shù)列為國家大力鼓勵和支持發(fā)展的節(jié)能環(huán)保設(shè)備。近十幾年內(nèi)，在政府大力推動節(jié)能減排的力度下以及企業(yè)和科研單位的創(chuàng)新研究下，MVR 蒸發(fā)技術(shù)在國內(nèi)呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展的局面。

       二、MVR蒸發(fā)技術(shù)簡介

       MVR蒸發(fā)技術(shù)的核心是充分反復(fù)利用蒸發(fā)系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生的二次蒸汽，進(jìn)而減少甚至不用外源蒸汽的一種形式。在結(jié)構(gòu)上類似于將單效蒸發(fā)器與壓縮機之間通過管道連接成回路，其工藝特點是將蒸發(fā)器內(nèi)溶液相通的區(qū)間內(nèi)產(chǎn)生的二次蒸汽全部回收利用并重新作為熱源對料液進(jìn)行加熱，完成此功能的設(shè)備便是蒸汽壓縮機。二次蒸汽是低溫低壓的低品位蒸汽，不能直接作為熱源被系統(tǒng)利用，可通過蒸汽壓縮機處理轉(zhuǎn)變成高溫高壓的高品位蒸汽而被使用。

       MVR 作為一個蒸發(fā)體系，是一個相對封閉的內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)。根據(jù)蒸發(fā)產(chǎn)品的要求不同以及工藝條件多變性，MVR 具體的結(jié)構(gòu)和設(shè)備組成略有差異，但從MVR 運行的原理角度上來說，主要由預(yù)熱器、蒸發(fā)器、氣液分離器、蒸汽壓縮機、真空泵以及清洗系統(tǒng)等相關(guān)附屬設(shè)備組成，其中蒸汽壓縮機和蒸發(fā)器是 MVR系統(tǒng)的核心組件。

        三、MVR蒸發(fā)技術(shù)的優(yōu)勢

       MVR蒸發(fā)技術(shù)在能源消耗上主要是以少量的電能來代替蒸汽熱能，而電能比蒸汽的能效比要小的多；電機的使用取代了傳統(tǒng)的鍋爐房，對環(huán)境的影響更小；MVR蒸發(fā)技術(shù)在二次蒸汽的處理上是全部的循環(huán)利用，省去了大量的冷卻水資源。MVR蒸發(fā)技術(shù)在能源消耗上相當(dāng)于四效蒸發(fā)器的一半能耗，比三效蒸發(fā)器減少66%的能耗。

       從能源消耗上來看，多效蒸發(fā)全部采用外源生蒸汽，而MVR技術(shù)只需消耗少量的生蒸汽，主要以消耗電能為主；

       從應(yīng)用領(lǐng)域上來看，MVR蒸發(fā)技術(shù)在多數(shù)情況下可以完全取代多效蒸發(fā)器，只是對于一些含腐蝕性離子較高的溶液不易采用MVR技術(shù)；

       從尾氣處理上來看，多效蒸發(fā)雖然多次利用二次蒸汽，但尾氣還需要通過冷凝抽空，不僅浪費了蒸汽能量也消耗大量循環(huán)水；

       從設(shè)備體積上來看，多效蒸發(fā)器效級越多占地面積也越大，而MVR技術(shù)只相當(dāng)于在單效蒸發(fā)器的體積上增加一個壓縮機的體積，管路連接更加緊湊，可通過增加蒸發(fā)器的蒸發(fā)面積以及提高壓縮機的功率而靈活設(shè)計處理量。