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，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。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)計時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 入，經(jīng)過分布器進入加熱管，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)生的二次蒸汽進入分離器進行分離，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 ) 對進入蒸發(fā)器的液體物料進行預(yù)先加熱：
( 2 ) 將二次蒸汽進行冷卻以便于對其進行回收利用。

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： 將二次蒸汽進行冷凝以便于對其進行回收利用。

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

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)原料泵進入第二效循環(huán)泵的吸入口，用泵升壓后，經(jīng)預(yù)熱器進入第二效蒸發(fā)器頂部的進料室，再進入加熱管加熱蒸發(fā)后進入分離室，汽、液在此分離，溶液從底部流入泵吸入口，用泵送預(yù)熱器、進料室加熱管、分離室進行循環(huán)流動與蒸發(fā)。蒸發(fā)出來的蒸汽 由分離室側(cè)面進入分離器進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，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

( 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。