多效蒸發(fā)器

基本原理
　　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。
　　在蒸發(fā)生產(chǎn)中，二次蒸氣的產(chǎn)量較大，且含大量的潛熱，故應(yīng)將其回收加以利用，若將二次蒸氣通人另一蒸發(fā)器的加熱室，只要后者的操作壓強(qiáng)和溶液沸點(diǎn)低于原蒸發(fā)器中的操作壓強(qiáng)和沸點(diǎn)，則通入的二次蒸氣仍能起到加熱作用，這種操作方式即為多效蒸發(fā)。
　　多效蒸發(fā)中的每一個(gè)蒸發(fā)器稱為一效。凡通入加熱蒸汽的蒸發(fā)器稱為效，用效的二次蒸氣作為加熱劑的蒸發(fā)器稱為第二效，依此類推。采用多效蒸發(fā)器的目的是為了節(jié)省加熱蒸氣的消耗量。理論上，1kg加熱蒸氣大約可蒸發(fā)1kg水。
　　但由于有熱損失，而且分離室中水的汽化潛熱要比加熱室中的冷凝潛熱為大，因此，實(shí)際上蒸發(fā)1kg水所需要的加熱蒸氣超過1kg。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，蒸氣的經(jīng)濟(jì)性(U=W/D)，單效為0.91;雙效為1.76;三效為2.5:四效為3.33;五效為3.71等。可見隨著效數(shù)的增加，W/D的增長(zhǎng)率逐漸下降。例如，由單效改為雙效時(shí)，加熱蒸汽大約可節(jié)省50%;而四效改為五效時(shí)，加熱蒸汽只節(jié)省10%。但是，隨著效數(shù)的增加，傳熱的溫度差損失增大，使得蒸發(fā)器的生產(chǎn)強(qiáng)度大大下降，設(shè)備費(fèi)用成倍增加。當(dāng)效數(shù)增加到一定程度后，由于增加效數(shù)而節(jié)省的蒸氣費(fèi)用與所增添的設(shè)備費(fèi)相比較，可能會(huì)得不償失。
　　工業(yè)上必須對(duì)操作費(fèi)和設(shè)備費(fèi)作出權(quán)衡，以決定的效數(shù)。的為2~3效，最多為6效。 

流程
　　多效蒸發(fā)中效加入加熱蒸汽，從效產(chǎn)生的二次蒸汽作為第二效的加熱蒸汽，而第二效的加熱室卻相當(dāng)于效的冷凝器，從第二效產(chǎn)生的二次蒸汽又作為第三效的加熱蒸汽，如此串聯(lián)多個(gè)蒸發(fā)器，就組成了多效蒸發(fā)。由于多效操作中蒸發(fā)室的操作壓力是逐效降低的，故在生產(chǎn)中的多效蒸發(fā)器的末效帶與真空裝置連接。各效的加熱蒸汽溫度和溶液的沸點(diǎn)也是依次降低的，而完成液的濃度是逐效增加的。效的二次蒸汽進(jìn)入冷凝器，用水冷卻冷凝成水而移除。
　　為了合理利用有效溫差，行根據(jù)處理物料的性質(zhì)，通常多效蒸發(fā)有下列三種操作流程。

并流流程
　　這種流程的優(yōu)點(diǎn)為:料液可藉相鄰二效的壓力差自動(dòng)流人后一效，而不需用泵輸送，同時(shí)，由于前一效的沸點(diǎn)比后一效的高，因此當(dāng)物料進(jìn)入后一效時(shí)，會(huì)產(chǎn)生自蒸發(fā)，這可多蒸出一部分水汽。這種流程的操作也較簡(jiǎn)便，易于穩(wěn)定。但其主要缺點(diǎn)是傳熱系數(shù)會(huì)下降，這是因?yàn)楹笮蚋餍У臐舛葧?huì)逐漸增高，但沸點(diǎn)反而逐漸降低，導(dǎo)致溶液黏度逐漸增大。

逆流流程
　　逆流加料三效蒸發(fā)流程逆流加料三效蒸發(fā)流程。溶液與二次蒸汽流動(dòng)方向相反，需用泵將溶液送至壓力較高的前一效。
　　其優(yōu)點(diǎn)是，各效濃度和溫度對(duì)溶液的黏度的影響大致相抵消，各效的傳熱條件大致相同，即傳熱系數(shù)大致相I司。
　　缺點(diǎn)是:料液輸送必須用泵，另外，進(jìn)料也沒有自蒸發(fā)。一般這種流群只有在溶液黏度隨溫度變化較大的場(chǎng)合才'被采用，

平流流程
　　平流加料三效蒸發(fā)流程，蒸汽的走向與并流相同，但原料液和完成液則分別從各效加入和排出。這種流程適用于處理易結(jié)晶物料，例如食鹽水溶液等的蒸發(fā)。