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              降膜蒸發器的工藝流程

                來源:

                降膜蒸發器是濃縮溶液的單元進行操作,通常采用溶劑可揮發,而大多數溶質的蒸氣壓趨近于零,不能完全揮發。溶液在沸騰條件下,用汽化的辦法,排除其他部分有機溶劑,使其可以濃縮的過程,叫做降膜蒸發器。在大部分工作情況下降膜蒸發器環境作為一個加熱反應介質(通常我們稱之為加熱蒸汽、一次使用蒸汽或新鮮蒸汽),通過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,產生的蒸汽(大多數這種情況下同時也是因為水蒸氣)叫做二次利用蒸汽。

                降膜蒸發器從頂部進入進料液體分配器。降膜蒸發器將液體均勻地分配到每個加熱管中,并使其以膜狀沿著管的內壁向下流動,并且液膜被來自管壁傳人的熱量蒸發。當傳熱溫差不大時,蒸發發生在強擾動膜的內表面處,而不發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。產生的蒸汽通常與液膜平行地向下流動。由于蒸發表面大,蒸氣中液體的夾帶小,并且進料液體作為薄膜在管的內壁中流動并且不填充管的整個橫截面,因此通過的進料液體的量可以小。

                液體分布器是降膜蒸發器的關鍵部件,降膜蒸發器的換熱強度和生產能力本質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,而且要沿著每根管子的整個圓周分布,而且要在整個管子長度上保持其均勻性。當料液不能均勻潤濕所有加熱管的內表面時,缺液或少液的表面可能會因蒸發而結垢,進而堵塞液膜的流動,進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,從一個效應順序到后一個效應。原料液泵入一個效應,依靠每個效應之間的壓力差,自動流入下一個效應,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,溶液的沸點也較低,溶液在達到前一種效果后會閃出一些水,產生更多的二次蒸汽。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,兼有順逆流的優點避其缺點,但操作系統復雜,要求學生自控能力程度具有很高。每一效都有成品液進料,每一效都有結晶析出,可以及時分離結晶。它通常用于飽和溶液的蒸發。


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