待蒸發(fā)的原料液(稀溶液)送入蒸發(fā)器后直接流入加熱室的換熱管內(nèi),而加熱蒸汽則進(jìn)入加熱室的管間冷凝,所放出的潛熱通過管壁傳給在管內(nèi)流動(dòng)的料液,使溶液受熱沸騰汽化,濃縮了的料液從蒸發(fā)器的底部排出,進(jìn)入濃液貯槽即為產(chǎn)品(常稱完成液) 。加熱蒸汽放熱后自身冷凝為冷凝水,由加熱室下部排出。
單效蒸發(fā)是蒸發(fā)操作的一種。其特點(diǎn)是所產(chǎn)生的二次蒸汽不用來使物料進(jìn)一步蒸發(fā),只是單臺(tái)設(shè)備的蒸發(fā)。對(duì)于單效蒸發(fā),在給定生產(chǎn)任務(wù)和確定了操作條件后,通常需要計(jì)算水分蒸發(fā)量、加熱蒸汽消耗量和蒸發(fā)器的傳熱面積。
與升膜式真空濃縮設(shè)備的結(jié)構(gòu)相似,由加熱器、蒸發(fā)分離室、間壁冷凝器、真空泵、冷凝水抽出泵、殺菌平衡槽、熱泵及 熱工儀表等組成。主要區(qū)別是其料液從頂部加入而不是從底部加入。為了使料液均勻分布于各加熱管并沿其內(nèi)壁流下,在加熱管頂部或管內(nèi)安裝了降膜分布器。要使降膜濃縮器地運(yùn)作,關(guān)鍵的問題是能使料液均勻地分布于各加熱管,不使之產(chǎn)生偏流,所以在管的頂部或管內(nèi)安裝降膜分布器。分布器的型式有多種,按其作用原理可分為三類:一是利用導(dǎo)流管(板)使料液均布;二是利用篩板或噴嘴使料液均布;三是利用旋液噴頭。 [1]
降膜式濃縮設(shè)備與升膜式濃縮設(shè)備一樣,都屬于自然循環(huán)的液膜式濃縮設(shè)備。為了使料液能均勻分布于各管道,沿管內(nèi)壁流下,在管的頂部或管內(nèi)安裝有降膜分配器,其結(jié)構(gòu)形式有鋸齒式、導(dǎo)流棒式、旋液導(dǎo)流式等多種。它與升膜式蒸發(fā)器一樣,具有傳熱和受熱時(shí)間短的特點(diǎn),適用于果汁及乳制品生產(chǎn)。
多效蒸發(fā)是將前效的二次蒸汽作為下一效加熱蒸汽的串聯(lián)蒸發(fā)操作。在多效蒸發(fā)中,各效的操作壓力、相應(yīng)的加熱蒸汽溫度與溶液沸點(diǎn)依次降低。[1]
強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)結(jié)晶器一種晶漿循環(huán)式連續(xù)結(jié)晶器。操作時(shí),料液自循環(huán)管下部加入,與離開結(jié)晶室底部的晶漿混合后,由泵送往加熱室。晶漿在加熱室內(nèi)升溫(通常為2~6℃),但不發(fā)生蒸發(fā)。熱晶漿進(jìn)入結(jié)晶室后沸騰,使溶液達(dá)到過飽和狀態(tài),于是部分溶質(zhì)沉積在懸浮晶粒表面上,使晶體長大。作為產(chǎn)品的晶漿從循環(huán)管上部排出。強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)結(jié)晶器生產(chǎn)能力大,但產(chǎn)品的粒度分布較寬。廣泛用于醫(yī)藥、食品、化工、輕工等行業(yè)的水或有機(jī)溶媒溶液的蒸發(fā)濃縮濃和廢液處理,尤其是適用于熱敏性物料。
二效蒸發(fā)器結(jié)晶裝置介紹二效熱泵蒸發(fā)工藝,考慮到了濃縮液的出料溫度,濃縮液不析出結(jié)晶。原液進(jìn)料經(jīng)過預(yù)熱器,然后進(jìn)入蒸發(fā)器,將預(yù)熱部分和蒸發(fā)部分分開,使蒸發(fā)器列管全部用于蒸發(fā),提高了蒸發(fā)器的蒸發(fā)效率。原液分級(jí)預(yù)熱充分利用了低溫蒸汽的潛熱提高了熱效率。效加熱室的冷凝水進(jìn)入第二效加熱室的殼程,會(huì)閃蒸出部分蒸汽,充分利用了高溫冷凝水的顯熱,減少了生蒸汽的消耗。效蒸發(fā)器采用低溫加熱,可以使熱泵的抽氣系數(shù)提高,整套裝置的蒸汽單耗為0.45噸汽/噸水。
廢水蒸發(fā)器 針對(duì)化工有機(jī)廢水高鹽分高濃度等特點(diǎn),基于蒸發(fā)濃縮結(jié)晶的原理。采用多效減壓蒸發(fā)濃縮結(jié)晶有機(jī)廢水,對(duì)濃縮液中的鹽分進(jìn)行分離后,通過集鹽器進(jìn)行回收,濃縮液進(jìn)行干燥回收或焚燒處理,蒸發(fā)后的冷凝水一般通過后續(xù)的生化處理進(jìn)行處理,可以實(shí)現(xiàn)廢水排放的標(biāo)準(zhǔn)。蒸發(fā)器每小時(shí)蒸發(fā)量從小到大分為1-30噸,其中四效蒸發(fā)器濃縮比達(dá)到10~15%??梢园唇昏€匙工程交工。
蒸發(fā)器按操作壓力分常壓、加壓和減壓3種。按溶液在蒸發(fā)器中的運(yùn)動(dòng)狀況分有:①循環(huán)型。沸騰溶液在加熱室中多次通過加熱表面,如中央循環(huán)管式、懸筐式、外熱式、列文式和強(qiáng)制循環(huán)式等。②單程型。沸騰溶液在加熱室中一次通過加熱表面,不作循環(huán)流動(dòng),即行排出濃縮液,如升膜式、降膜式、攪拌薄膜式和離心薄膜式等。③直接接觸型。加熱介質(zhì)與溶液直接接觸傳熱,如浸沒燃燒式蒸發(fā)器。蒸發(fā)裝置在操作過程中,要消耗大量加熱蒸汽,為節(jié)省加熱蒸汽,可采用多效蒸發(fā)裝置和蒸汽再壓縮蒸發(fā)器。蒸發(fā)器廣泛用于化工、輕工等部門。