多效蒸發(fā)器的原理
在蒸發(fā)生產(chǎn)中,二次蒸汽產(chǎn)量大,含有大量潛熱,因此應(yīng)循環(huán)使用。如果二次蒸汽進入另一個蒸發(fā)器的加熱室,只要后者操作壓力和溶液沸點低于原始蒸發(fā)器中的操作壓力和沸點,并且通過的二次蒸汽仍然可以被加熱。該操作模式是多效蒸發(fā)。
多效蒸發(fā)中的每一個蒸發(fā)器稱為一效。凡通入加熱蒸汽的蒸發(fā)器稱為效,用效的二次蒸氣作為加熱劑的蒸發(fā)器稱為第二效,依此類推。采用多效蒸發(fā)器的目的是為了節(jié)省加熱蒸氣的消耗量。理論上,1kg加熱蒸氣大約可蒸發(fā)1kg水。
但由于有熱損失,而且分離室中水的汽化潛熱要比加熱室中的冷凝潛熱大,因此,實際上蒸發(fā)1kg水所需要的加熱蒸氣超過1kg。根據(jù)經(jīng)驗,蒸氣的經(jīng)濟性(U=W/D),單效為0.91;雙效為1.76;三效為2.5:四效為3.33;五效為3.71等??梢婋S著效數(shù)的增加,W/D的增長率逐漸下降。例如,由單效改為雙效時,加熱蒸汽大約可節(jié)省50%;而四效改為五效時,加熱蒸汽只節(jié)省10%。但是,隨著效數(shù)的增加,傳熱的溫度差損失增大,使得蒸發(fā)器的生產(chǎn)強度大大下降,設(shè)備費用成倍增加。當(dāng)效數(shù)增加到一定程度后,由于增加效數(shù)而節(jié)省的蒸氣費用與所增添的設(shè)備費相比較,可能會得不償失。
工業(yè)上必須對操作費和設(shè)備費作出權(quán)衡,以決定的效數(shù)。的為2~3效,最多為6效。
蒸發(fā)器分類
1.根據(jù)蒸發(fā)方法:
自然蒸發(fā):即溶液在低于沸點的溫度下蒸發(fā),例如海鹽。在這種情況下,由于溶劑僅在溶液表面上蒸發(fā),因此溶劑的蒸發(fā)速率低。
沸騰蒸發(fā):將溶液加熱至沸點并在沸騰條件下蒸發(fā)。工業(yè)蒸發(fā)操作基本上是這樣的。
2.根據(jù)加熱方式:
直接熱源加熱是蒸發(fā)過程,其中燃料與空氣混合以產(chǎn)生高溫火焰和煙道氣,其通過噴嘴直接注入蒸發(fā)的溶液中以加熱溶液并蒸發(fā)溶劑。間接熱源加熱將容器壁通入蒸發(fā)的溶液中。即,在隔壁式熱交換器中進行傳熱處理。
3.根據(jù)操作壓力點:
它可分為大氣壓,加壓和減壓(真空)蒸發(fā)操作。顯然,熱敏性材料如抗生素溶液,果汁等應(yīng)在減壓下進行。高粘度材料應(yīng)采用加壓高溫?zé)嵩矗ㄈ鐐鳠嵊?,熔鹽等)加熱。
4.效果數(shù)量:
可分為單效和多效蒸發(fā)。如果不直接利用蒸發(fā)產(chǎn)生的二次蒸汽,則稱為單效蒸發(fā)。如果二次蒸汽用作下一個加熱蒸汽并且多個蒸發(fā)器串聯(lián)連接,則蒸發(fā)過程是多效蒸發(fā)。
產(chǎn)品實拍