产品别名 |
多效蒸发器 |
面向地区 |
全国 |
三效蒸发器是一种提取浓缩设备,广泛适用于制药、化工、食品、轻工等液体物料的蒸发浓缩工艺过程。物理受热时间短、蒸发速度快、浓缩比重大,有效保持物料原效、节能效果显著是其一大特点。
目前,三效蒸发器的主要工作是处理工艺生产过程中的高含盐废水,适宜处理的废水含量为3.5%~25%。笔者了解到,三效蒸发器主要由相互串联的三组蒸发器、冷凝器、盐分离器和辅助设备等组成。
工业上被蒸发的溶液多为水溶液,故本章的讨论于水溶液的蒸发。原则上,水溶液蒸发的基本原理和设备对其它液体的蒸发也是适用的。
按照分子运动学说,当液体受热时,靠近加热面的分子不断地获得动能。当一些分子的动能大于液体分子之间的引力时,这些分子便会从液体表面逸出而成为自由分子,此即分子的汽化。因此溶液的蒸发需要不断地向溶液提供热能,以维持分子的连续汽化;另一方面,液面上方的蒸汽及时移除,否则蒸汽与溶液将逐渐趋于平衡,汽化将不能连续进行。
物料的工艺特性蒸发过程中,溶液的某些性质随着溶液的浓缩而改变。
有些物料在浓缩过程中可能结垢、析出结晶或产生泡沫;有些物料是热敏性的,在高温下易变性或分解;有些物料具有较大的腐蚀性或较高的粘度等等。因此,在选择蒸发的方法和设备时,考虑物料的这些工艺特性。
蒸发器性能的比较与选型
如前所述,蒸发器的结构型式很多,在选择蒸发器的型式或设计蒸发器时,在满足生产任务要求、产品质量的前提下,还要兼顾所用蒸发器的结构简单、易于制造,操作和维修方便,传热效果好等等。除此而外,还要对被蒸发物料的工艺特性有良好的适应性,包括物料的粘性、热敏性、腐蚀性以及是否结晶或结垢等因素。
不同类型的蒸发器,各有其特点,它们对不同物料的适应性也不相同。
对于单效蒸发,通常给定的生产任务和操作条件是:进料量、温度和浓度,完成液的浓度,加热蒸汽的压力和冷凝器的操作压力,要求确定:
(1)水的蒸发量或完成液的量;
(2)加热蒸汽的消耗量;
(3)蒸发器的传热面积。
开发新型蒸发器
在这方面主要是通过改进加热管的表面形状来提高传热效果,例如新近发展起来的板式蒸发器,不但具有体积小、传热、溶液滞留时间短等优点,而且其加热面积可根据需要而增减,拆卸和清洗方便。又如,在石油化工、天然气液化中使用的表面多孔加热管,可使沸腾溶液侧的传热系数提高10~20倍。海水淡化中使用的双面纵槽加热管,也可显著提高传热效果。
降膜式蒸发器与升膜蒸发器的区别在于原料液由加热管的顶部加入。溶液在自身重力作用下沿管内壁呈膜状下流,并被蒸发浓缩,汽液混合物由加热管底部进入分离室,经气液分离后,完成液由分离器的底部排出。
为使溶液能在壁上均匀成膜,在每根加热管的顶部均需设置液体布膜器。布膜器的型式有多种,下图所示为较常用的三种。a采用一螺旋型沟槽的圆柱体作为导流管,液体沿沟槽旋转下流分布在整个管内壁上;图片b的导流管下部为圆锥体,锥体底面向下内凹,以免沿锥体斜面流下的液体再向中央聚集;图片c中,液体是通过齿缝沿加热管内壁成膜状下降。