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刮板式薄膜蒸發(fā)器的常見操作單位
刮板式薄膜蒸發(fā)器是常見的操作單位,操作從基本的化工單元操作可分為單效蒸發(fā)、多效蒸發(fā)和流體直接接觸傳熱蒸發(fā)可分為循環(huán)蒸發(fā),蒸發(fā)和強(qiáng)迫循環(huán)類型的自然循環(huán)式的蒸發(fā)、刮的膜蒸發(fā)、離心薄膜蒸發(fā)。
刮板式薄膜蒸發(fā)器使用內(nèi)置的錐形旋轉(zhuǎn)加熱器,在輸送管直接向錐形的加熱元件在離心力的促進(jìn)夏沿?zé)崦嫦蛲忭摬牧险归_下拉而被加熱,和錐頂1尖部,完成了整個(gè)蒸發(fā)過程和揮發(fā)出光組副本的兩次蒸汽出口到冷凝設(shè)備重用和重組的材料收集管指出,轉(zhuǎn)達(dá)對(duì)成品的儲(chǔ)罐和不了濃度要求材料的循環(huán)泵再循環(huán)的蒸發(fā)器蒸發(fā)的兩倍。冷凝器則是放出熱量的設(shè)備,將蒸發(fā)器中吸收的熱量連同壓縮機(jī)功所轉(zhuǎn)化的熱量一起傳遞給冷卻介質(zhì)帶走。
真空操作下的刮板式薄膜蒸發(fā)器和蒸發(fā)器夠大,所以真空蒸發(fā)器一般高,所以可以大大降低材料沸點(diǎn)和蒸發(fā)操作在較低的溫度。刮板式薄膜蒸發(fā)器每桶無排氣,能有效地使用三維螺旋微元體刮膜式蒸發(fā)器盤管,這堵墻內(nèi)外都是螺旋狀的波紋的結(jié)構(gòu)。離心薄膜蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)緊湊,少死了,有沒有刮板先生,華有別于刮板薄膜蒸發(fā)器,避免刮削器和熱表面的摩擦,刪除磨損的污染,殺菌,不在 GMP 要求的制藥業(yè)是特別適合。
蒸發(fā)設(shè)備的安全運(yùn)行
蒸發(fā)設(shè)備的選型主要考慮被蒸發(fā)溶液的性質(zhì),如黏度、發(fā)泡性、腐蝕性、熱敏性和是否容易結(jié)晶或析出結(jié)晶等因素。
選型時(shí)注意如下幾點(diǎn):①蒸發(fā)熱敏性物料時(shí),應(yīng)選用膜式蒸發(fā)器,以防止物料分解;②蒸發(fā)黏度大的溶液,為保證物料流速應(yīng)選用強(qiáng)制循環(huán)回轉(zhuǎn)薄膜式或降膜式蒸發(fā)器;③蒸發(fā)易結(jié)垢或析出結(jié)晶的物料,可采用標(biāo)準(zhǔn)式或懸筐式蒸發(fā)器或管外沸騰式和強(qiáng)制循環(huán)型蒸發(fā)器;我們常用的蒸發(fā)器類型一般有兩種,一種是干式蒸發(fā)器,一種是滿液式蒸發(fā)器。④蒸發(fā)發(fā)泡性溶液時(shí),應(yīng)選用強(qiáng)制循環(huán)型和長管薄膜式蒸發(fā)器;⑤蒸發(fā)腐蝕性物料時(shí)應(yīng)考慮設(shè)備用材;如蒸發(fā)廢酸等物料應(yīng)選用浸沒燃燒蒸發(fā)器;⑥對(duì)處理量小的或采用間歇操作時(shí),可選用夾套或鍋爐蒸發(fā)器,以便制造、操作和節(jié)約投資。
蒸發(fā)器的計(jì)算有蒸發(fā)水量、加熱劑用量和蒸發(fā)器的傳熱面積。
多效蒸發(fā)器的幾種蒸發(fā)流程
根據(jù)給蒸發(fā)器加入原料的方式,可分為順流加料、逆流加料和平流加料三種蒸發(fā)流程。
下面以三效為例分別介紹:
1.順流蒸發(fā)流程
順流三效蒸發(fā)流程中,溶液和加熱蒸汽的流向相同,都是從d一效開始按順序流到第
三效后結(jié)束。其中加熱蒸汽分兩種,d一效是生蒸汽, 第二效和第三效的熱源采用二次蒸汽,即d一效蒸發(fā)產(chǎn)生的蒸汽是第二效蒸發(fā)的加熱蒸汽,第二效蒸發(fā)產(chǎn)生的二次蒸汽是第三效蒸發(fā)的加熱蒸汽。原料液進(jìn)入d一效濃縮后由底部排出,并依次進(jìn)入第二效、第三效,在第二效和第三效被連續(xù)濃縮。完成液由第三效底部排出?!?3)再循環(huán)式蒸發(fā)器在這種蒸發(fā)器的管束內(nèi)制冷劑的循環(huán)量是蒸發(fā)量的幾倍,勿重力供液和泵供液循環(huán)中的蒸發(fā)器,制冷劑液體與傳熱面之間接肋好,有較高的傳熱系數(shù)。并流加料法的優(yōu)點(diǎn)有利用各效間的壓力差輸送料液;因前效溫度和壓力高于后效可以不設(shè)預(yù)熱器;輔助設(shè)備少,流程緊湊,溫度損失?。徊僮骱啽?,工藝穩(wěn)定,設(shè)備維修量少。
其缺點(diǎn)是:后效溫度降低后,溶液黏度逐效增大,降低了傳熱系數(shù),需要更大的傳熱面積。
2.逆流加料流程
在逆流加料流程中,料液與蒸汽走向相反。料液從末效加入蒸發(fā)濃縮后,用泵將濃縮液送入效直至末效,得到完成液;生蒸汽從d一效加入后經(jīng)放熱冷凝成液體,產(chǎn)生的二次蒸汽進(jìn)入第二效,在對(duì)料液加熱后冷凝成液體,第二效產(chǎn)生的二次蒸汽進(jìn)入第三效對(duì)原料液加熱,釋放熱量后冷凝成液體排出。根據(jù)蒸發(fā)器內(nèi)物料濃度與溫度、壓力的函數(shù)關(guān)系,用溫度代替物料濃度作為被控量,以加熱蒸汽流量作為控制量進(jìn)行控制的方法。
逆流加料流程中,因隨濃縮液濃度增大而溫度逐效升高,所以各效的黏度相差較小,傳熱系數(shù)大致相同;完成液排出溫度較高,可在減壓下進(jìn)一步閃蒸濃縮。
其缺點(diǎn)是:輔助設(shè)備多,需用泵輸送原料液;因各效在低于沸點(diǎn)下進(jìn)料,故必須設(shè)置預(yù)熱器能量消耗較大。逆流加料流程主要應(yīng)用于黏度較大的液體的濃縮。
3.平流加料流程
在平流蒸發(fā)流程中,原料液分別加入到各效蒸發(fā)器中,完成液分別從各效引出,蒸汽流向是從d一效進(jìn)生蒸汽,產(chǎn)生的二次蒸汽進(jìn)入第二效并釋放熱量后冷凝成液體,第二效產(chǎn)生的二次蒸汽進(jìn)入第三效,在第三效釋放熱量后冷凝成液體而排出。此法主要用于黏度大、易結(jié)晶的場(chǎng)合,也可以用于兩種或兩種以上不同液體的同時(shí)蒸發(fā)過程。真空操作下的刮板式薄膜蒸發(fā)器和蒸發(fā)器夠大,所以真空蒸發(fā)器一般高,所以可以大大降低材料沸點(diǎn)和蒸發(fā)操作在較低的溫度。多效蒸發(fā)流程只在d一效使用了生蒸汽,故節(jié)約了生蒸汽的需要量,有效地利用了二次蒸氣中的熱量,降低了生產(chǎn)成本,提高了經(jīng)濟(jì)效益。在實(shí)際生產(chǎn)中,還可根據(jù)具體情況,將以上基本流程進(jìn)行組合,設(shè)計(jì)出更適應(yīng)生產(chǎn)需要的多效流程
專業(yè)蒸發(fā)器專業(yè)蒸發(fā)器專業(yè)蒸發(fā)器專業(yè)蒸發(fā)器
蒸發(fā)器增大傳熱系數(shù)K的措施
蒸發(fā)器增大傳熱系數(shù)K的措施
1.提高蒸發(fā)器蒸發(fā)能力的主要途徑是應(yīng)提高傳熱系數(shù)K。通常情況下,影響蒸發(fā)操作傳熱系數(shù)K的主要因素是管內(nèi)溶液沸騰的對(duì)流傳熱膜系數(shù),提高溶液的循環(huán)速度和湍動(dòng)程度,避免形成厚垢層和經(jīng)常清除垢層可提高蒸發(fā)器的蒸發(fā)能力。
2.水蒸氣冷凝時(shí)的對(duì)流傳熱膜系數(shù)的數(shù)值較大,其熱阻較小。但在實(shí)際生產(chǎn)中若蒸汽含1%的不凝性氣體,傳熱系數(shù)K下降60%。所以在操作中,應(yīng)注意加熱室中冷凝水的及時(shí)排除和不凝性氣體的定期排放。
3.蒸發(fā)操作中器內(nèi)液面高度的控制。在自然循環(huán)式蒸發(fā)器內(nèi)的液面高度為管高的1/3~1/2處時(shí),傳熱系數(shù)z大。若液面過高,加熱管下部所受的靜壓強(qiáng)過大,液體達(dá)不到沸騰。在膜式蒸發(fā)器中,液面應(yīng)維持在管長的1/5~1/4處,才能保證正常的操作。