降膜蒸发技术
从操作方式可分为单效蒸发、多效蒸发和直接接触蒸发;按流体循环方式可分为不循环型蒸发、自然循环型蒸发、强制循环型蒸发、刮膜式蒸发及离心式薄膜蒸发
1降膜式蒸发器简介
工作原理:物料由加热室顶部加入,经液体分布器分布后呈膜状向下流动。
在管内被加热汽化,被汽化的蒸汽与液体一起由加热管下端引出,经气液分离后即得到浓缩液。
在降膜式蒸发器的操作过程中,由于物料的停留时间很短(约5~10 s),而传热系数很高,因此其较广泛地应用于热敏性物料,也可以用于蒸发粘度较大的物料,但不适宜处理易结晶的溶液。
2降膜蒸发系统的特点:
1) 降膜式蒸发器的料液是从蒸发器的顶部加入,在重力作用下沿管壁成膜状下降,并在此过程中蒸发增浓,在其底部得到浓缩液。
降膜式蒸发器可以蒸发浓度较高、粘度较大(例如在0.05~0.45Ns/m2范围内)物料。
2) 由于溶液在单程型蒸发器中呈膜状流动,传热系数较高。
3) 停留时间短,不易引起物料变质,适于处理热敏性物料。
4) 液体滞留量小,降膜蒸发器可以根据能量供应、真空度、进料量、浓度等的变化而采取快速运作。
近常数,
5) 由于工艺流体仅在重力作用下流动,而不是靠高温差来推动,可以使用低温差蒸发。
6) 降膜蒸发器适用于发泡性物料蒸发浓缩,由于料液在加热管内成膜状蒸发,即形成汽液分离,同时在效体底部,料液大部份即被抽走,只有少部份料液与所有二次蒸汽进入分离器强化分离,料液整过程没有形成太大冲击,避免了泡沫的形成。
3工艺流程
工艺流程有顺流(并流)、逆流、混流(错流)、平流四种形式:
顺流:
溶液和蒸汽流向相同,都由一效顺序流到末效。
原料液用泵送入一效,依靠各效间的压差,自动流入下一效,完成液自末效(一般是在负压下操作)用泵抽出。
由于后一效的压力低,溶液的沸点也低,溶液从前效进入后一效时会闪蒸部分水分,产生的二次汽也较多,由于后效的浓度较前效高、操作温度低,往往第一效的传热系数比末效高很多。
顺流流程一般适宜处理在高浓度的情况下为热敏性的物料。
例如糖厂的青汁蒸发。
逆流:
原料由泵从末效依次送入前效,完成液由一效排出,料液与蒸汽逆向流动。
一般适宜处理粘度随温度和浓度变化较大的溶液,不易处理热敏性物料。
用泵输送,用电量大一些。
混流:
是顺逆流流程的结合,兼有顺逆流的优点避其缺点,但操作复杂,要求自控程度很高。
例如淀粉厂黄浆水的蒸发。
目前使用较广。
平流:
各效都加料都出完成液,各效都有结晶析出,可及时分离结晶,一般用于饱和溶液的蒸发。
很少使用。