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1簡介

蒸發(fā)濃縮溶液的單元操作，通常溶劑可揮發(fā)，而大多數(shù)溶質(zhì)的蒸氣壓趨近于零，不能揮發(fā)。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(fā)。在大部分情況下蒸發(fā)器用水蒸氣作為加熱介質(zhì)（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(chǎn)生的蒸汽（大多數(shù)情況下也是水蒸氣）叫做二次蒸汽。

立式降膜蒸發(fā)器和降膜式再沸器如下圖（a）和圖（b）所示。料液從頂部進入料液分布器。料液分布器把料液均勻地分布到每根加熱管中，并使其呈膜狀沿管內(nèi)壁往下流動，液膜受到從管壁傳人的熱量而蒸發(fā)汽化。當傳熱溫差不大時，汽化發(fā)生在強烈擾動著的膜的內(nèi)表面，而不是在加熱管與液膜的界面（即加熱管內(nèi)表面），因此不易結(jié)垢。產(chǎn)生的蒸汽通常是與液膜并流往下。由于汽化表面很大，蒸汽中的液沫夾帶量較少，料液在管內(nèi)壁呈膜狀流動，不充滿管子的整個截面，所以通過的料液量可以很少。


料液分布器是降膜蒸發(fā)器的關(guān)鍵部件，降膜蒸發(fā)器的熱交換強度和生產(chǎn)能力實質(zhì)上取決于料液沿換熱管分布的均勻程度。所謂均勻分布不僅是指液體要均勻地分配到每一根管子中，還要沿每根管的全部周邊均勻分布，并在整個管子的長度上保持其均勻性。當料液不能均勻地濕潤全部加熱管的內(nèi)表面時，缺液或少液表面就可能因蒸干而結(jié)垢，結(jié)垢表面反過來又阻滯了液膜的流動從而使鄰近區(qū)域的傳熱條件進一步惡化。 [2] 

2工藝流程

工藝流程有順流（并流）、逆流、混流（錯流）、平流四種形式：
順流
溶液和蒸汽流向相同，都由一效順序流到末效。原料液用泵送入一效，依靠各效間的壓差，自動流入下一效，完成液自末效（一般是在負壓下操作）用泵抽出。由于后一效的壓力低，溶液的沸點也低，溶液從前效進入后一效時會閃蒸部分水分，產(chǎn)生的二次汽也較多，由于后效的濃度較前效高、操作溫度低，往往第一效的傳熱系數(shù)比末效高很多。順流流程一般適宜處理在高濃度的情況下為熱敏性的物料。
逆流
原料由泵從末效依次送入前效，完成液由一效排出，料液與蒸汽逆向流動。一般適宜處理粘度隨溫度和濃度變化較大的溶液，不易處理熱敏性物料。
混流
順逆流流程的結(jié)合，兼有順逆流的優(yōu)點避其缺點，但操作復(fù)雜，要求自控程度很高。
平流
各效都加料都出完成液，各效都有結(jié)晶析出，可及時分離結(jié)晶，一般用于飽和溶液的蒸發(fā)。

3降膜蒸發(fā)系統(tǒng)的特點

1） 降膜式蒸發(fā)器的料液是從蒸發(fā)器的頂部加入，在重力作用下沿管壁成膜狀下降，并在此過程中蒸發(fā)增濃，在其底部得到濃縮液。降膜式蒸發(fā)器可以蒸發(fā)濃度較高、粘度較大物料。
2） 由于溶液在單程型蒸發(fā)器中呈膜狀流動，傳熱系數(shù)較高。
3） 停留時間短，不易引起物料變質(zhì)，適于處理熱敏性物料。
4） 液體滯留量小，降膜蒸發(fā)器可以根據(jù)能量供應(yīng)、真空度、進料量、濃度等的變化而采取快速運作。近常數(shù),
5） 由于工藝流體僅在重力作用下流動，而不是靠高溫差來推動，可以使用低溫差蒸發(fā)。
6） 降膜蒸發(fā)器適用于發(fā)泡性物料蒸發(fā)濃縮，由于料液在加熱管內(nèi)成膜狀蒸發(fā)，即形成汽液分離，同時在效體底部，料液大部份即被抽走，只有少部份料液與所有二次蒸汽進入分離器強化分離，料液整過程沒有形成太大沖擊，避免了泡沫的形成。 [2] 

4適用范圍

降膜式蒸發(fā)器廣泛用于醫(yī)藥、食品、化工、輕工等行業(yè)的水或有機溶媒溶液的蒸發(fā)濃縮濃，并可廣泛用于以上行業(yè)的廢液處理。尤其是適用于熱敏性物料，該設(shè)備在真空低溫條件下進行連續(xù)操作，具有蒸發(fā)能力高、節(jié)能降耗、運行費用低、且能保證物料在蒸發(fā)過程中不變性。