工作原理
设备主体由Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ效加热器、分离器、热压泵、冷凝器、杀菌器、保温管、料泵、水泵及仪表柜组成。本设备凡和物料接触均用优质不锈钢制作。
适用范围
广泛用于医药、、化工、轻工等行业的水或有机溶媒溶液的蒸发浓缩浓,并可广泛用于以上行业的废液处理。尤其是适用于热敏性物料,该设备在真空低温条件下进行连续操作,具有蒸发能力高、节能降耗、运行费用低、且能保证物料在蒸发过程中不变性。
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。
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。
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。
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。
特点
(1)长径比L/d=100~250;(2)传热系数k=1000~3000 千卡/(平方米*摄氏度*时);
(3)可处理浓度大、流动性差的物料;
(4)传热温差较小,没有液柱静压力影响。
降膜蒸发是将料液自降膜蒸发器加热室项部加入,经液体分布器均匀分布到各换热管内,并沿换热管内壁呈均匀膜状流下,在流下过程中,被壳程加热介质加热汽化,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。
1、强制循环蒸发器简介
强制循环蒸发器由换热室和蒸发室两大部分组成,通过一台循环泵使液体在列管中循环,循环速度一般可达1.5-3.5米/秒,传热效率和生产能力较大,在高于正常液体沸点压下加热至过热,蒸汽和液沫混合物进入蒸发室后分开,蒸气由上部排出,流体受阻落下,经圆锥形底部被循环泵吸入,再进入加热管,继续循环,蒸发产生的二次蒸汽进入下一效蒸发器加热或进入冷凝器冷凝。
强制循环蒸发器是我公司开发研制的高效节能浓缩结晶设备,该设备在真空低温条件下运行,具有料液流速快、蒸发快、不易结垢等特性,非常适合用作盐溶液的结晶蒸发,强制循环蒸发器可分单效、双效、三效、及多效强制循环蒸发器。
2、蒸发器的系统结构
组成结构:各效蒸发器、各效分离器、冷凝器、进料泵、出料泵、循环泵、冷凝水泵、强制循环泵、真空泵及排水系统、清洗系统、操作平台、电器控制柜及管路系统组成。
3、强制循环蒸发器性能
3.1、全套系统设计合理、运行稳定、高效节能,蒸汽耗量低,
3.2、使粘度较大的物料容易流动蒸发,浓缩时间短;
3.3、蒸发温度低,热量得到充分利用,适用于高粘度物料的浓缩;
3.4、物料在管内受热均匀,传热系数高,可防止“堵管”现象;
3.5、物料进入分离器再分离,强化了分离效果,使整体设备具有较大的操作性;
3.6、设备结构紧凑,占地面积小,布局简单流畅,是蒸发设备的发展方向;
3.7、连续进、出料,料液液位与所需浓度可实现自控;
4、 强制循环蒸发器的适用范围
该设备广泛应用于处理粘性、结晶、容易结垢或浓缩程度较高的物料,尤其在真空条件下操作时,适用性更突出。
降膜原理降膜蒸发工艺,其原理如下图所示。需蒸发的物料通过进料泵从降膜蒸发器顶部进入,走蒸发管内(管程),物料通过布膜器以膜状分布到换热管内,物料在凭借引力流下管腔时被管外的蒸汽加热,达到蒸发温度后产生蒸发,物料连同二次蒸汽从管内流下以薄膜的形式蒸发。二次蒸汽被蒸汽压缩机压缩后,送入降膜加热室壳程做为加热蒸汽。降膜加热室壳程有板块,引导二次蒸汽,冷凝和排出不可以冷凝的气体。 而在过程中把本身热能经过管壁从外传到管内蒸发中的物料,通过换热后二次蒸汽冷凝成水排出降膜蒸发器外。
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。