蒸發是濃縮溶液的單元操作,通常溶劑可揮發,而大多數溶質的蒸氣壓趨近于零,不能揮發。溶液在沸騰條件下,用汽化的辦法,排除部分溶劑,使其濃縮的過程,叫做蒸發。在大部分情況下蒸發器用水蒸氣作為加熱介質(通常稱之為加熱蒸汽、一次蒸汽或新鮮蒸汽),通過金屬壁間接傳熱給溶液,溶液受熱后,溶劑沸騰汽化,產生的蒸汽(大多數情況下也是水蒸氣)叫做二次蒸汽。
降膜濃縮器在制藥、食品、化工、生物工程、環保工程、廢液回收等行業應用較為廣泛。設備可適用于葡萄糖、果糖、鮮奶、番茄汁、豆漿、、、Vc、淀粉糖、中藥浸膏等熱敏性物料的濃縮。
降膜濃縮器原理概述:
物料由列管上部進入,經物料分布器均勻進入每一根管中并沿管內表面形成薄膜,通過間壁傳熱,物料得以沸騰,沸騰的氣體帶動液體高速向下流動,進入汽液分離器,產品得以濃縮。傳熱系數得到了進一步的提高,物料滯留時間更短,蒸發溫度更低。與其他形式的蒸發器相比,雙效降膜濃縮器傳熱系數高,造價低、耗能少,特別適應于溶液中懸浮物含量較低、蒸發量高、濃縮比大、難以結垢的物料的濃縮。
降膜濃縮器的效數主要有單效、雙效、三效、四效和多效。在多效蒸發中,將前一效的蒸汽作為后一效的加熱蒸汽,所以多效蒸發能節省生蒸汽的消耗量。但不是效數越多越好,其效數受技術與經濟上的限制。
1、多效蒸發隨效數的增加,在總蒸發量相同時所需生蒸汽量則減少,操作費用降低。但效數越多,其設備費用也越高,且隨著效數的增加,所節省的生蒸汽量則越來越少。
2、理論上效數過多,蒸發操作將難以進行。一般而言,多效蒸發的效加熱蒸汽溫度和冷凝器的操作溫度都是受到限制的,多效蒸發理論傳熱總溫度差(即上述二溫度之差值)也是受到限制的。在具體操作條件下,當效數增多時,各效溫度差損失之和隨之增大,因而有效總溫度差減小。當效數過多時,有效總溫度差很小,分配到各效的有效總溫度差將會小得無法保證各效正常的沸騰,蒸發操作難以進行。究竟效數多少?則要看被蒸發物料特性。經驗告訴人們,一般電解質溶液,其沸點升高較快,可取2~3效;一般非電解質溶液,其沸點升高較慢,可取4~6效。