單效升膜式濃縮設備屬外加熱式自然循環(huán)的液膜式濃縮設備。主要由加熱器、分離器、霧沫捕集器、水力噴射器、循環(huán)管等部分組成。加熱器為一垂直豎立的長形容器,內有許多垂直長管。對于加熱管的直徑和長度的選擇要適當,管徑不宜過大,一般在35~80mm之間,管長與管徑之比恰當,一般為100~150。這樣才能使加熱面供應足夠成膜的氣速。事實上,由于蒸發(fā)流量和流速是沿加熱管上升而增加,故爬膜工作狀況也是逐步形成的。 [1]
料液從加熱器的底部進入管內,經加熱蒸汽加熱沸騰后迅速汽化,所產生的二次蒸汽及料液沿其內壁呈膜狀高速上升,進行連續(xù)傳熱蒸發(fā)。這樣料液從加熱器的底部至管子出口處逐漸被濃縮,濃縮后的料液以高速進入蒸發(fā)分離室,通過蒸發(fā)分離室的離心分離作用,二次蒸汽從分離室頂部排出;達到濃度要求的濃縮液從分離室底部排出,沒有達到濃度的濃縮液通過循環(huán)管,再回到加熱器底部,進行二次濃縮。 [2]
蒸發(fā)結晶器是利用蒸發(fā)部分溶劑來達到溶液的過飽和度的,這使得其與普通料液濃縮所用的蒸發(fā)器在原理和結構上非常相似。普通的蒸發(fā)器雖然能夠容許操作過程中有固形物沉淀,但難以實現(xiàn)對晶粒分級的有效控制,因此蒸發(fā)結晶器與普通的蒸發(fā)器往往還有著一此區(qū)別。與減壓蒸發(fā)類似,蒸發(fā)結晶器也可在減壓條件下操作。通過減壓可以降低料液的沸點,從而可以通過多效蒸發(fā)來充分利用熱量,NaCl 生產曾采用了這種多效蒸發(fā)形式的結晶器。[1]
蒸發(fā)器采用降膜結構,溶液進入蒸發(fā)器頂部的進料室,靠分布器將溶液平均分配到各傳熱管,并在管內壁形成連續(xù)向下流動的液膜。溶液受熱蒸發(fā),蒸發(fā)出來的二次蒸汽沿管子中心與管壁液膜同方向向下流動,隨后流入蒸發(fā)器下部的分離室,蒸汽與藥液在此分離。藥液進入泵吸入口,蒸汽進入分離器進一步除去挾帶的液滴。效經過分離后的蒸汽作為第二效的加熱蒸汽使用,第二效經過分離后的蒸汽作為第三效的加熱蒸汽使用,第三效的二次蒸汽去冷凝器。因為二次蒸汽得到充分利用,故三效蒸發(fā)器的耗汽量為單效的三分之一。溶液流向與蒸汽相反,首入第三效,順次進入第二效,效,濃縮液從效排出。
多效蒸發(fā)是將前效的二次蒸汽作為下一效加熱蒸汽的串聯(lián)蒸發(fā)操作。在多效蒸發(fā)中,各效的操作壓力、相應的加熱蒸汽溫度與溶液沸點依次降低。[1]
三效多級蒸發(fā)器,提取濃縮設備,采用列管式循環(huán)外加熱工作原理,物理受熱時間短、蒸發(fā)速度快、濃縮比重大,有效保持物料原效,節(jié)能效果顯著,廣泛適合于制藥、化工、食品、輕工等的液體物料的蒸發(fā)濃縮工藝過程。
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