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工大牌降膜蒸发器

发布日期：2003-12-17 11:41:59 | 作者： | 浏览次数：9874 | 跳转到页面底部

适用范围：
    广泛用于医药、食品、化工、轻工等行业的水或有机溶媒溶液的蒸发浓缩，并可广泛用于以上行业的废液处理。尤其是适用于热敏性物料，该设备在真空低温条件下进行连续操作，具有蒸发能力高、节能降耗、运行费用低、且能保证物料在蒸发过程中不变性。
工作原理：
    降膜蒸发是将料液自降膜蒸发器加热室上管箱加入，经液体分布及成膜装置，均匀分配到各换热管内，并沿换热管内壁呈均匀膜状流下。在流下过程中，被壳程加热介质加热汽化，产生的蒸汽与液相共同进入蒸发器的分离室，汽液经充分分离，蒸汽进入冷凝器冷凝（单效操作）或进入下一效蒸发器作为加热介质，从而实现多效操作，液相则由分离室排出。
工艺流程:
    工艺流程有顺流（并流）、逆流、混流（错流）平流四种形式：
顺流：
    溶液和蒸汽流向相同，都由一效顺序流到末效。原料液用泵送入一效，依靠各效间的压差，自动流入下一效，完成液自末效（一般是在负压下操作）用泵抽出。由于后一效的压力低，溶液的沸点也低，溶液从前效进入后一效时会闪蒸部分水分，产生的二次汽也较多，由于后效的浓度较前效高、操作温度低，往往第一效的传热系数比末效高很多。顺流流程一般适宜处理在高浓度的情况下为热敏性的物料。
逆流：
   原料由泵从末效依次送入前效，完成液由一效排出，料液与蒸汽逆向流动。一般适宜处理粘度随温度和浓度变化较大的溶液，不易处理热敏性物料。
混流:
   是顺逆流流程的结合，兼有顺逆流的优点避其缺点，但操作复杂，要求自控程度很高。
平流：
   各效都加料都出完成液，各效都有结晶析出，可及时分离结晶，一般用于饱和溶液的蒸发。
   我公司可以根据不同物料的特点，设计成不同的工艺流程，也可根据不同用户要求配备自动化控制系统。
 
 
   

操作流程：

● 配间接冷凝器的单效降膜蒸发流程
    适用于处理量少，蒸发强度大，物料的沸点升高大，加热蒸汽压力低，连续或间歇操作的场合。特别适用于冷凝水或二次蒸汽需回收的物料蒸发。特点是投资小，蒸汽消耗较高。图1为配间接冷凝器的单效降膜蒸发工艺流程图。


图1 配间接冷凝器的单效降膜蒸发流程
 

1 稀物料 2 输料泵 3 流量计
4 生蒸汽 5 液体分布器 6 加热室
7 分离室 8 间接冷凝器 9 旋液分离器
10 真空 11 冷却水进 12 冷却水出
13 冷凝水出 14 浓物料

● 配直接冷凝器的单效降膜蒸发流程

    适用于处理量少，蒸发强度大，物料的沸点升高大，加热蒸汽压力低及间歇操作的场合。特点是投资小，蒸汽消耗较高。图2为配直接冷凝器的单效降膜蒸发工艺流程图。

 


图2 配直接冷凝器的单效降膜蒸发流程图

1 稀物料 2 输料泵 3 流量计
4 生蒸汽 5 液体分布器 6 加热室
7 分离室 8 直接冷凝器 9 大气平衡管
10 真空 11 冷却水进 12 液封槽
13 冷却冷凝水出 14 浓物料15 冷凝出水 
 


图3 单效热泵蒸发流程图

 

● 单效热泵蒸发流程
 　  蒸发强度大，蒸汽消耗较低。适于处理量    小、蒸发温度不高或对能耗要求较严，连续或间  歇操作的场合，一般为真空蒸发。特别适用于处理能力较小，沸点升高值低的热敏性物料的蒸发。图3为单效热泵蒸发工艺流程图。
 

1 稀物料 2 输料泵 3 流量计
4 生蒸汽 5 液体分布器 6 加热室
7 气液体分离室 8 直接冷凝器
9 大气平衡管 10 真空 11 冷却水进
12 液封槽 13 冷却冷凝水出
14 浓物料 15 冷凝水出
16 热泵

 

● 多效顺流蒸发流程
       蒸发强度较小，蒸汽消耗少。适于处理量较大，随物料浓度增加，粘度变化不大的一般性物料的蒸发操作。图4为多效顺流蒸发工艺流程图。

图4 多效顺流蒸发流程图

1 稀物料 2 输料泵 3 流量计 4 生蒸汽 5 液体分布器 6a 一效加热室 6b 二效加热室
6c 三效加热室 7a 一效分离室 7b二效分离室 7c三效分离室 8 直接冷凝器 9 大气平衡管
10 真空 11 冷却水进 12 液封槽 13 冷却冷凝水出 14 浓物料 15 冷凝水出
 

● 多效逆流蒸发流程
      适用于处理量大、随物料浓度增大粘度增加较大，出料浓度要求较高的非热敏性物料的蒸发操作。图5为多效逆流蒸发工艺流程图。

图5 多效逆流蒸发流程图

1 稀物料 2 输料泵 3 流量计 4 生蒸汽 5 液体分布器 6a 一效 加热室 6b 二效 加热室
6c 三效 加热室 7a 一效分离室 7b二效分离室 7c三效分离室 8 直接冷凝器 9 大气平衡管
10 真空 11 冷却水进 12 液封槽 13 冷却冷凝水出 14 浓物料 15 冷凝水出 16 旋液分离器
 

● 多效热泵蒸发流程
  　  适用于物料处理量大、沸点升高小、蒸发温度低的物料。如用于葡萄糖蒸发时，蒸发量可达30吨/h，蒸汽耗量为0.135~0.17吨蒸汽/吨水。该流程尤其适用于处理量很大的医药中间体、中药提取物、果汁、牛奶等热敏性物料的蒸发。图6为多效热泵蒸发工艺流程图。

图6 多效热泵蒸发流程图

1 稀物料 2 输料泵 3 流量计 4 生蒸汽 5 液体分布器 6a 一效 加热室 6b 二效 加热室
6c 三效 加热室 7a 一效分离室 7b二效分离室 7c三效分离室 8 直接冷凝器 9 大气平衡管
10 真空 11 冷却水进 12 液封槽 13 冷却冷凝水出 14 浓物料 15 冷凝水出 16 热泵
17 旋液分离器 18 浓物料泵 19 冷凝水泵
 

  

 

 

设备特点：

a.操作简单、方便
1)降膜蒸发器的开车、停车、操作简单快捷。
2)蒸发器内的滞留物料量非常小，开车时间短，停车后可迅速将蒸发器内的物料排空。
3)具有性能优异的液体分布装置，对流量变化适应性很强，可在很大的流量范围高效工作。
4)通过视镜和液位计能方便地进行蒸发观察，并可方便地进行调节。
b.适宜热敏性物料的蒸发
1)物料只通过换热管一次就可完成加热蒸发要求，物料被加热时间极短，可保证热敏性物料的优良品质。
2)在真空操作下，更能可靠地保证热敏性物料的品质。
c.适用性强
1)可适用于绝大多数介质的蒸发操作及低粘度介质的结晶操作。
2)通过方便地调整蒸发温度可满足不同介质对蒸发温度的要求。
d.能耗低、易实现多效操作
1)降膜蒸发温差损失小，没有液体静压引起的沸点升高，且在小温差下仍能保证较高的传热系数（5~7℃温差也能正常高效运转），因此在总传热温差一定的条件下很容易实现多效操作，从而达到降低蒸汽消耗的目的。
2)物料传送用泵流量小、功率小、电耗少。
 
装置组成及主要零部件简介：

      本套装置主要由蒸发室（加热室）、分离室、预热器、冷凝器、热泵、真空泵、物料泵、电控箱、工作台及所有管路、阀门组成。

a.布膜器：布膜器的结构是管式降膜蒸发器的核心技术之一。
1)采用了简单、高效的多级流量分配和布膜装置，保证进入每根加热管的流量均衡，并均匀成膜，做到控制好膜的厚度。

热泵原理图
2)保持布膜器内所有流体通道简洁流畅，允许流体中带有一定的固体结晶物质，带晶循环但不结垢。
3)保证溶液进入加热管时液膜流速≥1m／秒，从加热管出来时，流速≥20～50m／秒。
4)布膜器无需任何额外的维护、清洗。
b.蒸发管：蒸发管是蒸发器最重要的热负荷元件，直接决定了蒸发器的热效率和使用寿命。
1)蒸汽采用多流道进入加热室，公司自行设计的特殊装置，有效避免了高速蒸气流对加热管的冲击。
2)蒸发管束在管板上的排列均匀分布，提高蒸汽的热效率。
3)加热室内设置特殊化的装置，有效克服蒸发管的振动并延长蒸汽停留时间有利于传热。
4)可排放加热室内不凝性气体。
c.分离室：
1)在分离室的设计上，掌握了二次蒸汽从介质液面蒸发逸出的最佳参数，确定最佳高径比。
2)对分离室内部构造的特殊设计，可使其在高浓效溶液里析出的结晶固体大部分在分离室内析出，有效避免在加热管内析出后形成管内结垢，影响传热效率。
d.除沫器：特殊构造的除沫器，使二次蒸汽从液面上逸出时夹带量最小。使在有限的流动空间里对二次蒸汽进行充分分离和过滤，同时保持其流畅的通道，使二次蒸汽冷凝水十分洁净。
e.热泵: 生蒸汽由蒸汽喷射泵将蒸发器中产生的二次蒸汽抽吸并压缩，与生蒸汽混合（或用机械式压缩机将二次蒸汽压缩），从而使低品位的二次蒸汽变为高品位的加热蒸汽再次利用，使生蒸汽消耗大大降低，例如单效热泵蒸发的蒸汽消耗可达到双效甚至三效的水平。热泵蒸发尤其适用于热敏性物料、沸点升高值小的物料和能够提供高压蒸汽的场合。喷射式热泵稍加变化还可用作过热蒸汽变为饱和蒸汽的装置。
   石家庄工大化工设备有限公司生产的工大牌降膜蒸发器是由河北工业大学化工设备设计研究所经多年研究开发的新型高效蒸发设备之一，通过了河北省教育厅组织的技术鉴定，获部级科技进步二等奖、一项国家发明专利、三项实用新型专利，其主要技术指标达到了国际领先水平。
 
 
 

三效降膜蒸发器参数

蒸 发 量 (kg/n)

3000

4500

6000

9000

12000

15000

生蒸汽耗量(kg/n)

855

1283

1710

2565

3420

4275

生蒸汽压力(MPa)

0.04～0.1

真 空 度 (KPa)

90

 

 

四效降膜蒸发器参数

蒸 发 量 (kg/n)

20000

25000

30000

45000

50000

60000

生蒸汽耗量(kg/n)

4400

5500

6600

9900

11000

13200

生蒸汽压力(MPa)

0.06～0.1

真 空 度 (KPa)

99
  
 
  

 

 

 

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