薄膜蒸发器是一种蒸发器的类型
薄膜蒸发器是一种蒸发器的类型,特点是物料液体沿加热管壁呈膜状流动而进行传热和蒸发,优点是传热效率高,蒸发速度快,物料停留时间短,因此特别适合热敏性物质的蒸发。按照成膜原因及流动方向不同,可分为升膜蒸发器、降膜蒸发器、刮膜蒸发器三种类型。薄膜蒸发器机组由蒸发器、汽液分离器、预热器三个部件和一只简易分离器组成,蒸发器为升膜式列管换热器。
薄膜蒸发器具有生产能力大、效率高、物料受热时间短等特点,适用于制药、食品、化工等行业的稀溶液浓缩,本设备与物料接触部分均采用不锈钢制造,具有良好的耐腐蚀性能,经久耐用,符合药品卫生要求。
薄膜蒸发器的加热方式
大多数薄膜蒸发器都是间接加热的,工业上有时还采用直接加热的薄膜蒸发器,浸没燃烧薄膜蒸发器就是直接加热的。将按比例的燃烧气与空气直接喷人溶液中,燃烧气的温度可以达到1200~1800℃,由于气、液间的温度差大,且气体对溶液产生鼓泡作用,使水分蒸发。
浸没燃烧薄膜蒸发器的结构简单,不需要固定的传热面,热利用率高,适用于易结垢、易结晶或有腐蚀性溶液的蒸发,但不适于处理不能被燃烧气污染及热敏性物料的蒸发。目前主要应用于废酸处理工业。
不论是间接加热的非膜式还是膜式薄膜蒸发器,其主要元件都是加热管束。所以对薄膜蒸发器的加热管束加以改造,是提高薄膜蒸发器传热强度的一种方法。由薄膜蒸发器的发展历程也可以看出,起初采用的是蛇管和横管薄膜蒸发器,后来发展为垂直管薄膜蒸发器,再发展为膜式薄膜蒸发器。要提高薄膜蒸发器的传热强度往往用减薄管子两侧液膜或增加膜内湍动程度的方法来实现。
薄膜蒸发器的分离技术
薄膜蒸发器主要是对热敏物质进行脱除溶剂浓缩操作。
薄膜蒸发器的分离技术是化工生产技术之一,分离过程的优劣对产品质量、效率、消耗、效益影响较大。GXZ旋转薄膜蒸发器,是按物料的挥发度不同进行分离的设备。该设备的传热系数高、蒸发温度低、物料停留时间短,热效率高、蒸发强度大。
薄膜蒸发器工作原理
物料从加热区的上方径向进入薄膜蒸发器;经布料器分布到蒸发器加热壁面,然后,旋转的刮膜器将物料连续均匀地加热面上刮成厚薄均匀的液膜,并以螺旋状向下推进。在此过程中,旋转的刮膜器保证连续和均匀的液膜产生高速湍流,并阻止液膜在加热面结焦、结垢,从而提高传总系数。轻组份被蒸发形成蒸汽流上升,经汽液分离器到达和蒸发器直接相连的外置冷凝器;重组份从蒸发器底部的锥体排出。
一个特的布料器具有将物料均匀地泼向蒸发器内壁的功能,防止物料溅到蒸发器内部喷入蒸汽流,还具有防止刚进入的物料在此处闪蒸,有利于泡沫的消除,物料只能沿着加热面蒸发。
在薄膜蒸发器的上部配有一个依据物料特性设计的离心式分离器,将上升蒸汽流中的液滴分离出来并返回布料器。
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