雙效降膜蒸發(fā)器

雙效降膜蒸發(fā)器

蒸發(fā) ( 或稱濃縮) 是指將含有非揮發(fā)性溶質(zhì)和揮發(fā)性溶劑組成的溶液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮的過程，雙效降膜蒸發(fā)器是利用蒸發(fā)原理的過程而設(shè)計(jì)，主要是利用加熱作用使溶液中一部分溶劑汽化而獲得。二效降膜蒸發(fā)器工藝在制藥、食品、生物等生產(chǎn)中應(yīng)用較多，如中藥生產(chǎn)方面是將提取液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮而得到濃縮液或流浸膏，又如在抗生素生產(chǎn)中蒸發(fā)操作用于發(fā)酵濾液、樹脂洗脫液 以及各種提取液的濃縮 。
降膜蒸發(fā)設(shè)備一般稱為蒸發(fā)器，其構(gòu)造與種類繁多，而且其發(fā)展歷史久遠(yuǎn)。從操作方式可分為單效蒸發(fā)、多效蒸發(fā)和直接接觸蒸發(fā)；按流體循環(huán)方式可分為不循環(huán)型蒸發(fā)、自然循環(huán)型蒸發(fā)、強(qiáng)制循環(huán) 型蒸發(fā)、刮膜式蒸發(fā)及離心式薄膜蒸發(fā)。設(shè)計(jì)時(shí)針對不同的物料用不同的蒸發(fā)器。正確的應(yīng)用不僅能提高產(chǎn)品的質(zhì)量，又能節(jié) 能降耗 、降低生產(chǎn)成本、提高經(jīng)濟(jì)效益。其中，降膜式蒸發(fā)器是現(xiàn)代蒸發(fā)技術(shù)中常見的單元操作。

降膜式蒸發(fā)器概述

工作原理：物料由加熱室項(xiàng)部加入，經(jīng)液體分布器分布后呈膜狀向下流動。在管內(nèi)被加熱汽化，被汽化的蒸汽與液體一起由加熱管下端引出，經(jīng)氣液分離后即得到濃縮液。

在降膜式蒸發(fā)器的操作過程中，由于物料的停留時(shí)間很短 ( 約5 ～10s ) ，而傳熱系數(shù)很高，因此其較廣泛地應(yīng)用于熱敏性物料，也可以用于蒸發(fā)粘度較大的物料，但不適宜處理易結(jié)晶的溶液。

雙效降膜式蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)

雙效降膜式蒸發(fā)器由蒸發(fā)器、分離器、預(yù)熱器、冷凝器、凝水罐、循環(huán)泵等部件組成，其結(jié)構(gòu)如 圖1 所示 。

雙效降膜式蒸發(fā)器

1 、 蒸發(fā)器

蒸發(fā)器為列管式換熱器，管程通液體物料，殼程通加熱蒸汽，液體物 料從蒸發(fā)器的頂部進(jìn) 入，經(jīng)過分布器進(jìn)入加熱管，液體物料沿加熱管往下流，并被加熱蒸發(fā)，直至加熱器底部，濃縮的液體和蒸發(fā)產(chǎn)生的二次蒸汽進(jìn)入分離器進(jìn)行分離，其底部裝有控制布水的液位開關(guān) 。
作用： 對液體物料加熱、蒸發(fā)。

2 、分離器

分離器為單層結(jié)構(gòu)的罐，上部的二次蒸汽接 口與冷凝器相通，下部的接 口與蒸發(fā)器連通 。
作用： 使加熱后產(chǎn)生的二次蒸汽與濃縮液體汽液分離。

3 、預(yù)熱器

預(yù)熱器為臥式列管式換熱器，管程通液體物料， 殼程通蒸發(fā)產(chǎn)生的二次蒸汽。
作用：
( 1 ) 對進(jìn)入蒸發(fā)器的液體物料進(jìn)行預(yù)先加熱：
( 2 ) 將二次蒸汽進(jìn)行冷卻以便于對其進(jìn)行回收利用。

4 、冷凝器
冷凝器為臥式列管式換熱器，管程通 冷卻水，殼程連接預(yù)熱器的殼程。
作用： 將二次蒸汽進(jìn)行冷凝以便于對其進(jìn)行回收利用。

5 、凝水罐

凝水罐為單層結(jié)構(gòu)的罐，罐體裝有控制液位的液位開關(guān)。
作用 ： 通過與出口處的泵連接，能實(shí)現(xiàn)自動排放罐內(nèi)的冷凝液 。

多效 降膜式蒸發(fā)器的工作原理及特點(diǎn)

1 、雙效降膜式蒸發(fā)器的工作原理

雙效降膜式蒸發(fā)器的流程如圖1 所示 。工作原理：物料稀溶液經(jīng)原料泵進(jìn)入第二效循環(huán)泵的吸入口，用泵升壓后，經(jīng)預(yù)熱器進(jìn)入第二效蒸發(fā)器頂部的進(jìn)料室，再進(jìn)入加熱管加熱蒸發(fā)后進(jìn)入分離室，汽、液在此分離，溶液從底部流入泵吸入口，用泵送預(yù)熱器、進(jìn)料室加熱管、分離室進(jìn)行循環(huán)流動與蒸發(fā)。蒸發(fā)出來的蒸汽 由分離室側(cè)面進(jìn)入分離器進(jìn)一步把蒸汽夾帶的液滴分離出來，由分離器底部流回分離室，而潔凈的二次蒸汽排出后進(jìn)入冷凝器被全部冷凝。循環(huán)泵的出口有一支路把溶液送到效的泵吸入口，效操作與二效基本相同，效的二次蒸汽送入第二效作為加熱蒸汽 。效的加熱蒸汽則由鍋爐直接供給，冷凝水返回鍋爐房。此外，泵出口有一支路排放濃縮液，調(diào)節(jié)排放量以保持排放液的濃度。

雙效降膜蒸發(fā)器逆流操作時(shí)，濃溶液出料口在效，溫度較其他各效高，可使溶液粘度有所下降，有利于濃度較高溶液的濃縮，可得到7 5 ％的濃縮液。

各效蒸發(fā)器均裝液位控制器，配合進(jìn)口管路的控制閥保持各效液面恒定。鍋爐供汽管路裝有控制閥， 根據(jù)效加熱蒸汽壓力的傳感器及壓力控制器來控制閥門達(dá)到加熱蒸汽壓力恒定的目的。各效所排放的冷凝水均匯集至凝水罐，罐側(cè)面裝有液位控制器，配合排液泵出口管的控制蒸發(fā)器液位至規(guī)定高度。

雙效降膜式蒸發(fā)器的特點(diǎn)

( 1 ) 結(jié)構(gòu)緊湊、布局合理、占地面積小、安裝操作方便；
( 2 ) 生產(chǎn)效率高、蒸發(fā)量大；
( 3 ) 節(jié)能*，能耗僅為一般降膜式蒸發(fā)器濃縮生產(chǎn)時(shí)的1/2 左右。QA/Q≤0．65， QB/Q≤8( Q為清水蒸發(fā)量，QA為蒸汽耗量，Q B為冷卻水耗量) ；
( 4 ) 系統(tǒng)可控制，系統(tǒng)采用PLC編程，設(shè)備工藝參數(shù)可設(shè)定、控制，原料液和冷卻水均可自動控制。系統(tǒng)控制精度：溫度 ±1℃，壓力 ±0．01 MPa，液位高度10mm。