f.温度继续上升，蒸发速度继续增加，
气泡的上升速度激增，蒸汽的密度增
大，由于重力作用，滑流下来的液体
很快受热蒸发，未蒸发的浓缩液体也
被高速气流拖带上升，气泡断层不能
形成，蒸气占据了整个管子中部空间，
液体只能分布于管壁，开始形成液膜，
这时称为“环形流”。
A操作控制在Ｆ和ｇ之间
g.变成带有液体雾沫的喷雾环形流
C、液相因混有蒸汽气泡，使 液体静压头下降，液体继续受 热，温度不断升。气泡增大， 气体上升的速度则加快。
第九章节蒸发和结晶设备
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.
E、液体下降较多时，大个柱 状汽泡则被液层截断。
第九九章节蒸发和结晶设备
(4)升膜式蒸发器的传热系数
升膜式蒸发的传热系数是不稳定的，它 是随操作状况而变化。一条加热管中出 现成膜过程有几个阶段，各阶段的传热 系数各不相同。管子下部浸没溶液的一 段为加热段，内部液体只靠自然对流循 环，故它的传热系数很低，加热段的长 度随进料温度和温度差不同而变化。物 料受热后，沸腾传热系数也得到很大的 提高，但传热系数是随管子高度而变化 的。
第九章节蒸发和结晶设备
薄膜式蒸发器
（一）分类
管式薄膜蒸发 器:升膜式、降 膜式、升降膜式 刮板式薄膜蒸发器 离心薄膜蒸发
第九章节蒸发和结晶设备
1. 升膜式蒸发器
结构:加热室由许多垂直 长管组成 加热室由许多垂直长管 组成， 加热管直径为25-50mm， 管长和管径之比约为 100-150。 上部有汽液分离室。
第九章节蒸发和结晶设备
➢ 导流棒
在每根加热管的上端管管 口插入一根呈八字形的导流 棒。棒底的宽边与管壁成一 定的均匀间距，液体在均匀 环形间距中流入加热管内周 边，形成薄膜。这样液体流 过的通道不变，液体的流量 只受管板上液面高度变化所 影响，这样分布比较均匀， 但遇有物料带颗粒时，则会 造成堵塞的影响。
设备动画\5蒸发器\5-04升膜式蒸发 器.swf 第九章节蒸发和结晶设备
特点:形成的液膜与蒸发的气流的方 向相同，由下而上的并流上升 升膜式蒸发时膜的形成
第九章节蒸发和结晶设备
升膜式蒸发时膜的形成
A、B溶液沸腾自然对流运动加 热阶段:温度升得越高对流越激 烈，溶液便开始沸腾时，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。
第九章 蒸发与结晶设备
第九章节蒸发和结晶设备
计划
➢ 授课时间 ➢ 单元目标与要求
4学时
熟悉常压蒸发的原理与设备结构及基本计算，掌 握结晶原理及方法和设备的操作控制过程。
➢ 授课内容
常压与真空蒸发设备，结晶设备。
➢ 重点和难点
结晶原理及方法和设备计算，结晶操作控制过程。
第九章节蒸发和结晶设备
蒸发的定义
将溶液加热至沸腾，使溶剂汽化 并不断除去，溶质浓度增加。
结晶的定义
物质自溶液中形成晶体析出的过 程
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一、蒸发器的基本条件
充足的热源 溶剂蒸汽能迅速排除 一定的换热面积
第九章节蒸发和结晶设备
二、蒸发方式分类
1、按使用压力分类
加压、常压、真空
2、按蒸汽利用分类
单效、多效、热泵
3、按设备型式分类
中央循环管式、夹套式、盘管式、刮板 式
4、按物料启动情况分类
自然循环、强制循环、薄膜式
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• 设备动画\5蒸发器\5-01中央循环管蒸发 器.swf
• 设备动画\5蒸发器\液体蒸发简化流程.swf • 设备动画\5蒸发器\5-02外加热式蒸发
器.swf • 设备动画\5蒸发器\5-03强制循环蒸发
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(3)分配器类型 筛板型、锯齿型、导流棒型、旋液导流 型
设备动画\5蒸发器\5-06降膜式液体分布 器.swf
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➢ 齿形溢流口
在加热管的上方管口周 边切成锯齿形，以增加液体 的溢流周边。当液面稍高于 管口时，则可以沿周边均匀 地溢流而下，由于加热管管 口高度一致，溢流周边比较 大，致使各管子间或管子的 各向溢流量比较均匀。当液 位稍有差别时，不致引起很 大的溢流差别，但当液位差 别比较大，液位高度有变化 时，深液分布还是不够均匀
第九章节蒸发和结晶设备
如果汽速进一步增 加，雾沫夹带进一步 严重，使液膜上升的 速度赶不上溶液蒸发 速度，则加热管上的 液膜将会出现局部被 干燥、结疤、结垢、 结焦等现象。可见管 膜式蒸发的操作状况 最好是形成爬膜到出 现喷雾流之间。
第九章节蒸发和结晶设备
升膜式蒸发器的结构: 这种蒸发器浓缩物料 的时间很短，对热敏 性物料质量很少影响， 但不适用于粘度较大 的和受热后易产生积 垢的，或浓缩后有结 晶析出的物料。 管径一般在25～28 毫米之间，管长与管 径之比一般为 100－ 150 。
器.swf
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第一节 常压与真空蒸发设备
第九章节蒸发和结晶设备
蒸发设备
常压蒸发设备 真空蒸发设备
第九章节蒸发和结晶设备
真空蒸发设备
真空蒸发定义
溶液在真空状态，较低温 度下沸腾、溶剂汽化的过程。
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热敏性物料特性及对蒸发的要求
热敏性物料 对热过程敏感，受热后会引起产物发生化 学变化或物理变化而影响产品质量的物料。
第九章节蒸发和结晶设备
（5）优缺点
优点：浓缩物料时间短，对热敏 性物料影响小。 缺点：不适宜粘度大和受热后易 积垢及浓缩后产生结晶的物料。
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2、降膜式蒸发器
特点：形成的液膜与蒸发的汽流方向相 同，物料自上面进下面出。 • 结构： 与升膜式不同的关键部件是分配器
设备动画\5蒸发器\5-05降膜式蒸发器.swf
液体的上升是靠高速蒸汽气流对
液层的拖带而形成，称之为“爬
膜”现象。这时液膜沿管壁上升
不断受热蒸发，浓度不断增大，
最后与蒸汽一齐离开，管子越高
则上升蒸发时间越长，溶液浓缩
越大。
第九章节蒸发和结晶设备
g
g.变成带有液体雾沫的喷 雾环形流液体的上升是 靠高速蒸汽气流对液层 的拖带而形成，称之为 “爬膜”现象。这时液 膜沿管壁上升不断受热 蒸发，浓度不断增大， 最后与蒸汽一齐离开， 管子越高则上升蒸发时 间越长，溶液浓缩越大。