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    從原理到選型 薄膜蒸發器的所有知識都在這里了!

    發布日期:2021-01-27   瀏覽量:149
      蒸發器是化工生產中經常會用到的一種化工設備,廢水處理、醫藥食品濃縮等工序都會用到蒸發結晶設備。而不同的蒸發設備適用于不同的物料,那么,小七今天帶大家熟悉一下薄膜蒸發器。
     
      薄膜蒸發器是通過旋轉刮膜器強制成膜,并高速流動,熱傳遞效率高,停留時間短(約10~50秒),可在真空條件下進行降膜蒸發的一種新型高效蒸發器。
     
      它由一個或多個帶夾套加熱的圓筒體及筒內旋轉的刮膜器組成。刮膜器將進料連續地在加熱面刮成厚薄均勻的液膜并向下移動;在此過程中,低沸點的組份被蒸發,而殘留物從蒸發器底部排出。
     
      薄膜蒸發器的工作原理
     
      物料從加熱區的上方徑向進入蒸發器;經布料器分布到蒸發器加熱壁面,然后,旋轉的刮膜器將物料連續均勻地加熱面上刮成厚薄均勻的液膜,并以螺旋狀向下推進。
     
      在此過程中,旋轉的刮膜器保證連續和均勻的液膜產生高速湍流,并阻止液膜在加熱面結焦、結垢,從而提高傳總系數。
     
      輕組份被蒸發形成蒸汽流上升,經汽液分離器到達和蒸發器直接相連的外置冷凝器;重組份從蒸發器底部的錐體排出。
     
      一個獨特的布料器不僅僅具有將物料均勻地潑向蒸發器內壁,防止物料濺到蒸發器內部噴入蒸汽流,還具有防止剛進入的物料在此處閃蒸,有利于泡沫的消除,物料只能沿著加熱面蒸發。
     
      在刮膜蒸發器的上部配有一個依據物料特性設計的離心式分離器,將上升蒸汽流中的液滴分離出來并返回布料器。
     
      薄膜蒸發器的性能特點
     
      真空壓降小
     
      物料汽化氣體從加熱面送到外置的冷凝器,存在一定的壓差。在一般的蒸發器中,這種壓力降(Δp)通常是比較高的,有時甚至高得難于接受。而刮板式薄膜蒸發器有較大的氣體穿越空間,蒸發器內壓力能看成與冷凝器中的壓力幾乎相等,因此,壓力降很小,真空度可達5mmHg。
     
      操作溫度低
     
      由于上述特性,這使得蒸發過程可以保持在較高真空度條件下進行。由于真空度的提高,與之相應的物料沸點迅速降低,因此,操作可以在較低溫度下進行,降低了產品的熱分解。
     
      受熱時間短
     
      由于刮板式薄膜蒸發器的獨特結構,刮膜器具有泵送作用,使得物料在蒸發器內的停留時間很短;另,在加熱的蒸發器上由于薄膜的高速湍流使得產品不會滯留在蒸發器表面。因此,特別適用于熱敏性物料的蒸發。
     
      蒸發強度高
     
      物料沸點的降低,增大了同熱介質的溫度差;刮膜器的功能,減小了呈現湍流狀態的液膜厚度,降低了熱阻。同時,在這過程中抑制物料在加熱面結壁、結垢,并伴有良好的熱交換,因此,提高了刮板式薄膜蒸發器的總傳熱系數。
     
      操作彈性大
     
      正是由于刮板式薄膜蒸發器獨有的性能,使其適宜于處理熱敏性和要求平穩蒸發的、高粘度的及隨濃度提高粘度急劇增加的物料,其蒸發過程也能平穩蒸發。
     
      它還能成功地應用于含固顆粒、結晶、聚合、結垢等情況物料的蒸發和蒸餾。
     
      薄膜蒸發器選型須知
     
      薄膜蒸發器的選型應綜合考慮各方面的因素,且這些因素又是相互關聯的,一般需考慮:
     
      1.蒸發面積的確定:
     
      蒸發量的計算,根據處理量及進、出料濃度,計算出單位時間的蒸發量(Kg/h);
     
      根據物料的粘度、濃度、蒸發溫度等估測蒸發器的蒸發強度;
     
      考慮一定的富余量,計算出要求的蒸發面積。
     
      2.真空度的確定
     
      真空度的獲得是以消耗能量為代價的,只要滿足蒸發要求,不必要求過高的真空度;
     
      依據物料的熱敏性,估算出在此蒸發溫度下的真空度;
     
      考慮一定的泄漏可能,及二次蒸汽的沿程阻力,確定所需的真空度。
     
      3.刮板形式及材質的確定
     
      根據物料的粘度、結晶傾向、泡沫等物化性能,選擇合適的刮板形式,同時考慮蒸發溫度,確定合適的材質。
     
      4.熱媒質的確定
     
      根據所需的蒸發溫度及消耗的熱量,確定采用蒸汽或熱水或導熱油等某一種合適的熱媒質。
     
      5.蒸發器材質的選擇確定
     
      6.電機防爆性能的選擇并確定
     
      薄膜蒸發器的應用領域
     
      在熱交換工程中,刮板式薄膜蒸發器得到廣乏的應用。尤其對熱敏性物料(時間短暫)的熱交換,刮膜器有利于熱交換的進行,并通過不同的刮膜器設計,能進行復雜產品的蒸餾。
     
      刮膜蒸發器已在下述領域用于蒸發濃縮、脫溶、汽提、反應、脫氣、除臭(氣)味等為目的,取得了良好效果:
     
      中、西藥:抗生素,糖液,雷公滕、黃芪等中草藥,甲基咪唑、單腈胺等中間體;
     
      輕工食品:果汁,肉汁,色素,香精,香料,酶制劑、乳酸、木糖、淀粉糖,山梨酸鉀;
     
      油脂日化:卵磷酯,VE,魚肝油,油酸,甘油,脂肪酸,廢潤滑油,烷基多糖苷,醇醚硫酸鹽等;
     
      合成樹脂:聚酰胺樹脂,環氧樹脂,多聚甲醛,PPS(癸二酸聚丙烯酯),PBT,甲酸丙烯酯;
     
      合成纖維:PTA,DMT,炭素纖維,聚醚多元醇等;
     
      石油化學:TDI,MDI,三甲基氫醌,三羥甲基丙烷,氫氧化鈉等;
     
      農藥生物:乙草胺、丙草胺、毒死蜱、呋喃酚、廣滅靈、等除草劑,殺蟲劑、除莠劑,除螨劑;
     
      廢水:無機鹽廢水等。
     
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