快捷導航
Quick navigation降膜蒸發(fā)器是濃縮溶液的單元進(jìn)行操作,通常采用溶劑可揮發(fā),而大多數溶質(zhì)的蒸氣壓趨近于零,不能完全揮發(fā)。溶液在沸騰條件下,用汽化的辦法,排除其他部分有機溶劑,使其可以濃縮的過(guò)程,叫做降膜蒸發(fā)器。在大部分工作情況下降膜蒸發(fā)器環(huán)境作為一個(gè)加熱反應介質(zhì)(通常我們稱(chēng)之為加熱蒸汽、一次使用蒸汽或新鮮蒸汽),通過(guò)研究金屬壁間接影響傳熱給溶液,溶液受熱后,溶劑沸騰汽化,產(chǎn)生的蒸汽(大多數這種情況下同時(shí)也是因為水蒸氣)叫做二次利用蒸汽。
降膜蒸發(fā)器從頂部進(jìn)入進(jìn)料液體分配器。降膜蒸發(fā)器將液體均勻地分配到每個(gè)加熱管中,并使其以膜狀沿著(zhù)管的內壁向下流動(dòng),并且液膜被來(lái)自管壁傳人的熱量蒸發(fā)。當傳熱溫差不大時(shí),蒸發(fā)發(fā)生在強擾動(dòng)膜的內表面處,而不發(fā)生在加熱管和液膜之間的界面處(即加熱管的內表面),因此不容易結垢。產(chǎn)生的蒸汽通常與液膜平行地向下流動(dòng)。由于蒸發(fā)表面大,蒸氣中液體的夾帶小,并且進(jìn)料液體作為薄膜在管的內壁中流動(dòng)并且不填充管的整個(gè)橫截面,因此通過(guò)的進(jìn)料液體的量可以小。
液體分布器是降膜蒸發(fā)器的關(guān)鍵部件,降膜蒸發(fā)器的換熱強度和生產(chǎn)能力本質(zhì)上取決于液體沿換熱管分布的均勻性。所謂均勻分布,不僅是指液體要均勻地分布在每根管子中,而且要沿著(zhù)每根管子的整個(gè)圓周分布,而且要在整個(gè)管子長(cháng)度上保持其均勻性。當料液不能均勻潤濕所有加熱管的內表面時(shí),缺液或少液的表面可能會(huì )因蒸發(fā)而結垢,進(jìn)而堵塞液膜的流動(dòng),進(jìn)一步惡化相鄰區域的傳熱條件。
工藝設計流程有順流(并流)、逆流、混流(錯流)、平流四種不同形式:
1.溶液和蒸汽向同一方向流動(dòng),從一個(gè)效應順序到后一個(gè)效應。原料液泵入一個(gè)效應,依靠每個(gè)效應之間的壓力差,自動(dòng)流入下一個(gè)效應,完成終液體效應(通常在負壓下運行)泵提取。由于后一種效果的壓力較低,溶液的沸點(diǎn)也較低,溶液在達到前一種效果后會(huì )閃出一些水,產(chǎn)生更多的二次蒸汽。由于后一種效應的濃度高于前一種效應,且工作溫度較低,因此一效應的傳熱系數往往遠高于終效應。下流一般適用于處理高濃度的熱敏材料。
2.原料從終效果送入前效應,完成的液體從一效果排出,材料液體和蒸汽回流。一般適用于處理粘度隨溫度和濃度變化較大的溶液,不易處理熱敏材料。
3.折疊混流順逆流流程的結合,兼有順逆流的優(yōu)點(diǎn)避其缺點(diǎn),但操作系統復雜,要求學(xué)生自控能力程度具有很高。每一效都有成品液進(jìn)料,每一效都有結晶析出,可以及時(shí)分離結晶。它通常用于飽和溶液的蒸發(fā)。