升膜蒸发器学习分享
升膜蒸发器（闪蒸蒸发器〕是一种高效蒸发设备，它能使被蒸发溶液在蒸发器内呈液膜状流过受热表面，迅速使轻相蒸发，从而缩短了加热的停留財间，强化了蒸发效果。

它一般都具有传热系数高〔可达1100----2300W/(m2.K)〕、蒸发强度大和接触时间短等优点。

由于它是蒸发设备，因此只能用于沸点相差较大的两种介质的分离，特别是对处理热敏、发粘、发泡物质的蒸发具有显著效果，但不适于高粘度、有晶体析出和易结垢的溶液。

为了提高总传热系数，加热介质需要采用蒸汽或其他能够冷凝的传热介质。

升膜蒸发器的结构实际上就是一个单管程直立安装的固定管板热交换器。

升膜蒸发器的加热室由一根或数根垂直长管组成，通常加热管径为25～50mm，管长与管径之比为100～150。

被加热介质走管程，热介质或蒸汽走壳程。

原料液预热后由蒸发器底部进入加热器管内，加热蒸汽在管外冷凝。

当原料液受热后沸腾汽化，生成二次蒸汽在管内高速上升，带动料液沿管内壁成膜状向上流动，并不断地蒸发汽化，加速流动，气液混合物进入分离器后分离，浓缩后的完成液由分离器底部放出。

升膜蒸发器正常操作的关键是让液体物料在管壁上形成连续不断的液膜。

图a-h是分阶段解释在长管中气、液两相的变化和液膜的形成过程
图a如果物料进入蒸发器时的温度低于其沸点，蒸发器中有一段加热管作为预热区，传热方式为自然对流。

为了维持蒸发器正常操作，加热管中液面一般为管高度的1／4～1／5，液面太高，设备效率低，出料达不到要求的浓度，控制适当的进料量和进料温度，使设备处于较佳的工作状态。

图b 物料经加热达到沸腾温度时，溶液开始沸腾，产生蒸汽气泡分散于连续的液相中。

由于蒸汽气泡的密度小，故气泡通过液体而上升。

图C液体继续受热，温度不断上升。

随着气泡量的不断增加，小气泡结合形成较大的气泡，气体上升的速度则加快。

液相因混有蒸汽气泡，使液体静压头下降。

图d当气泡继续增大形成柱状，占据管子中部的大部分空间时，气体以很大的速度上升，而液体受重力作用沿气泡边缘下滑。

图e 液体下降较多时，大个柱状汽泡则被液层截断。

此时液相仍然是连续相。

这时混合流体处于一种强烈的湍流状态，气柱向上升并带动其周围的部分液体一起运动。

图f 处于管壁和气柱之间的液体在重力作用下，向下运动，管壁上的液体受热不断蒸发，气柱不断增大，最后气柱之间的液膜消失，蒸汽占据了整个管的中部空间，形成连续相，液体只能分布于管壁，形成环状液膜，并在上升蒸汽的拖带下形成“爬膜”。

图g 如果气流速度进一步加大，即蒸发强度过高，溶液蒸发很激烈，蒸汽流速太快，液体蒸发时蒸汽会把溶液以雾沫形成式夹带离开液膜，进入管中部的高速蒸汽流，在管内形成带有雾沫的喷雾流，同时也使所形成的“液膜”迅速减薄。