沼液负压蒸发浓缩装置的设计与试验

• Published in: 农业工程学报 no. 24; pp. 72 - 76
• Main Author: 焦有宙 关山月 李鹏飞 王少鹏 贺超 李刚 丁攀
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 河南农业大学农业部农村可再生能源新材料与装备重点实验室，郑州 450002 2015; 生物质能源河南省协同创新中心，郑州 450002
• Subjects: 浓缩;装置;设计;沼液;负压蒸发; vacuum evaporation; 设计; biogas slurry; 负压蒸发; design; 装置; equipment; concentration; 浓缩; 沼液
• ISSN: 1002-6819
• DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2015.24.011

为了解决沼液浓缩过程中有效成分流失的问题,采用低温负压蒸发浓缩的方法,结合沼液的理化性质,对沼液负压蒸发浓缩装置的主体部分(蒸发罐)和辅助设备(冷凝器、循环液槽、真空泵)分别进行了参数设计计算和设备选型,并在自制20 L负压蒸发浓缩装置上进行了系列试验。试验结果表明:当温度低于80℃时,沼液的有机质含量基本不变,蒸发温度高于80℃之后,有机质含量明显下降,80~100℃的变化率为9.4%;随着温度的升高,氮磷钾含量不断下降,氮含量流失最大,最大变化率为13%。蒸发浓缩后的沼液中有机质和氮磷钾含量随真空度的增大而升高;随着真空度的升高,沼液的蒸发温度逐渐降低,蒸发量不断增大,绝对真空度为0.025 MPa时,最低蒸发温度为67℃,蒸发量最高能达到8 324 m L/(m2·h),蒸发率为28.75%;绝对真空度维持在0.04 MPa到0.05 MPa之间,温度在75~80℃时,蒸发量能达到7 700 m L/(m2·h),蒸发率为26%左右。