蒸发结晶设备.ppt

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1、第四章蒸发、结晶设备第一节蒸发设备一.蒸发设备应满足的基本要求①充足热源，以维持溶液的沸腾和补充溶剂汽化所带走的热量。②保证溶剂蒸汽，即二次蒸汽的迅速排除。③一定的热交换面积，以保证传热量1.二次蒸汽排出口2.冷凝液排出管3.进料管4.搅拌器5.排料管6.填料轴封二.常压蒸发设备夹套加热式内置加热器式①传热强度大，操作时间短，设备利用率高。②对锅体的强度要求低，节约加工制造成本。③由于不采用内部机械搅拌装置，不存在夹套加热式搅拌器转轴的密封问题。设备的操作及维护简单，清洗容易，节约电能，锅体设计简单化。三、真空蒸发设备(热敏性产品)引言：1.溶液在真空状态下，低温度下、溶剂汽化，这称

2、为真空蒸发浓缩.2.为了缩短受热时间，并达到所要求的蒸发浓缩量，通常采用膜蒸发。膜蒸发浓缩时间,一般为几秒到几十秒。能较好的保证了产品质量。3.管式薄膜蒸发器：液膜是在管壁加热时形成的.按流动的方向分为：①升膜式蒸发器:形成的液膜与蒸发的汽流的方向相同，由下而上的并流上升。②降膜式蒸发器形成的液膜与蒸发的汽流的方向相同，由上而下并流向下。③升降膜式蒸发器将蒸发器的加热管分成两部分，溶液先以升膜式进行蒸发,再以降膜式进行蒸发1.管式升膜蒸发器避免了液体静压力导致沸点升高要有足够的传热温差和传热强度，来维持爬膜状态。传热温差过大或蒸发强度过高，同时形成"干壁"现象；导致蒸发器非正常运行。2.

3、升膜形成原理及溶液在加热管中产生爬膜的必要条件(2)套管式升膜蒸发器(3)套筒式升膜蒸发器(1)应维持在爬膜状态的温度差。并控制一定的蒸发浓缩倍数，一般为5倍。保持真空度稳定；(2)对浓缩倍数要求高的工艺，如果物料非热敏性，可进行回流;(3)适用于发泡性强、黏度较小的热敏性物料较为适用。不适用于黏度较大,受热后易产生积垢或浓缩时有晶体析出的物料；(4)升膜式蒸发器正常操作的关键是让液体物料在管壁上形成连续不断的液膜;(5)液面一般为加热管高度的l／4～1／5，液面面太高，设备效率低，出料达不到要求的浓度;(6)控制适当的进料量和进料温度.升膜蒸发器的特点和操作注意事项:4.降膜式蒸发器1

4、-料液分配器；2-加热列管；3-蒸汽挡板；4-分离器；5-冷凝水液位计a-料液进口；b－加热蒸汽进口；c-不凝性气体排除口；d-冷凝水出口；e-浓缩液出口；f-二次蒸汽出口传热系数大，蒸发速度快，物料与加热蒸汽之间的温度差可以降到很小．物料可以浓缩到较高的浓度，应用日趋广泛.(1)分配器(把液体均匀分配到各加热管中,形成液膜)①齿形溢流口②导流棒③旋液导流器螺纹导流管切线进料旋流器④分配筛板是利用液体的自流作用进行分配，它在管板上方方一定距离水平安装一块筛孔板,筛孔对准加热管之间的管板，当筛饭上保持一定液层时，液体从筛孔淋洒到管板上，液体离各加热管口距离相等，就沿管板均匀流散到各管子边沿

5、，成薄膜状沿管壁下流。1-升膜管，2-降膜管，3-冷凝水出口；4-料液进口；5－加热蒸汽进口；6-二次蒸汽出口；7-浓缩液出口升降膜式蒸发器结构升降膜蒸发器的优点:(1)初期浓度低，可以爬膜，后期浓度高，通过降膜仍能形成膜。(2)经升膜蒸发后的汽液混合物，进入降膜蒸发，有利于降膜的液体均匀分布，同时也加速物料的湍流和搅动,以进一步提高降膜蒸发的传热系数;(3)用升膜来控制降膜的进料分配，有利于操作控制;(4)将两个浓缩过程串联，可以提高产品的浓缩比,降低设备高度.刮板式真空蒸发器1.马达2.进料管3.加热蒸汽进管4.排料管5.冷凝水排出口6.刮板7.分配盘8.除沫器9.二次蒸汽排出管刮板

6、式蒸发器特点:(1)传热系数较高;(2)此设备适用于浓缩高黏度度物料或含有悬浮颗粒的料液，而不致出现结焦、结垢等现象;(3)液料在加热区停留时间很短，一般只有几秒至几十秒;(4)结构比较简单，具有转动装置，且要求真空，故设备加工精度要求较高。刮板式蒸发器设计注意点(1)圆筒的直径(300～500mm)不宜过大，虽然加大可相应地加大传热面积，但同时加大了转动轴传递的力矩，大大增加了功率消耗;(2)为了节省动力消耗，一股刮板蒸发器都造成长筒形。但直径过小，既减少了加热面积，同时又使蒸发空间不足，造成蒸汽流速过大，雾沫夹带增加，特别是对泡沫较多的物料影响更大;(3)蒸发器加热室的圆室的园筒内表

7、面必须经过精加工(4)蒸发器上装有良好机械轴封，一般为不透性石墨与不锈钢的端面轴封安装后进行真空试漏检查，。(5)轴有足够的机械强度，有时可采用空心轴。四、离心式薄膜蒸发器1-蒸发器2-离心转鼓3-O形密封垫圈4-加热蒸发通道5-套环6-下碟片7-上碟片8-压紧环9-进料管及喷嘴10-视镜11-浓缩液吸出管12-套环的垂直通道13-二次蒸汽排出管14-冷凝水排出管15-空心转轴四.蒸发过程的节能1.常用多效蒸发、从理论上来说，蒸发可