福州大学化工原理电子教案蒸发 ③循环蒸发器 自然循环蒸发器的流体循环动力有限,在蒸发粘稠溶液时流动速度过低,为提髙循环速度,可采用泵 进行强制循环(如图7-4),循环速度可达1.8-5m/s。提高蒸发器内液体的循环速度的重要性不仅在于提高 沸腾给热系数,其主要目的在于降低单程汽化率。在同样蒸发能力下(单位时间的溶剂汽化量),循环速 度愈大,单位时间通过加热管的液体量越多,溶液一次通过加热管后,汽化的百分数(汽化率)也愈低。 这样,溶液在加热壁面附近的局部浓度增髙现象可减轻,加热面上结垢现象可以延缓。溶液浓度愈髙,为 减少结垢所需的循环速度愈大。 (2)单程型蒸发器 循环型蒸发器的共同特点蒸发器内料液的滞留量大,物料在高温下停留时间长,对热敏性物料不利 在单程型蒸发器中,物料一次通过加热面即可完成浓缩要求:离开加热管的溶液及时加以冷却,受热时间 大为缩短,因此对热敏性物料特别适宜。 ①膜式蒸发器 NG二次蒸汽 加热蒸汽 二次蒸汽 魔包个二次蒸汽 加热蒸汽 冷水 W完成液 完成液 1-蒸发器:2-分离室;3-布膜器 1-发器:2-分离室料液 完成液 图7-5升膜式蒸发器 图7-6降膜式蒸发器 图7-8刮板薄膜蒸发器 图7-5所示升膜式蒸发器,这种蒸发器的加热管束可长达3~10m。溶液由加热管底部进入,经一段距 离的加热,汽化后,管内气泡逐渐增多,最终液体被上升的蒸汽拉成环状薄膜,沿管壁运动,汽液混合物 由管口高速冲出。被浓缩的液体经汽液分离即排出蒸发器。此种蒸发器需要妥善地设计和操作,使加热管 内上升的二次蒸汽具有较高的速度,从而获得较高传热系数,使溶液一次通过加热即达预定的浓缩要求。 在常压下,管上端出口速度以保持20~50m/s为宜。 适用于:蒸发量大(较稀的溶液),热敏性及易起泡的溶液 不适用于:高粘度,易结晶、结垢的溶液 ②降膜式蒸发器 如图7-6所示降膜式蒸发器。料液由加热室顶部加入,经液体分布器分布后呈膜状向下流动。汽液混 合物由加热管下端引出,经汽液分离即得完成液。为使溶液在加热管内壁形成均匀液膜,且不便二次蒸汽 由管上端窜出,须良好地设计液体分布器。 适用于:粘度大的物料 不适用于:易结晶的物料,固形成均匀的液膜较难,K不高。福州大学化工原理电子教案 蒸发 - 2 - ③ 循环蒸发器 自然循环蒸发器的流体循环动力有限，在蒸发粘稠溶液时流动速度过低，为提高循环速度，可采用泵 进行强制循环（如图 7-4），循环速度可达 1.8~5m/s。提高蒸发器内液体的循环速度的重要性不仅在于提高 沸腾给热系数，其主要目的在于降低单程汽化率。在同样蒸发能力下（单位时间的溶剂汽化量），循环速 度愈大，单位时间通过加热管的液体量越多，溶液一次通过加热管后，汽化的百分数（汽化率）也愈低。 这样，溶液在加热壁面附近的局部浓度增高现象可减轻，加热面上结垢现象可以延缓。溶液浓度愈高，为 减少结垢所需的循环速度愈大。 （2）单程型蒸发器 循环型蒸发器的共同特点蒸发器内料液的滞留量大，物料在高温下停留时间长，对热敏性物料不利。 在单程型蒸发器中，物料一次通过加热面即可完成浓缩要求；离开加热管的溶液及时加以冷却，受热时间 大为缩短，因此对热敏性物料特别适宜。 ① 膜式蒸发器 图 7-5 所示升膜式蒸发器，这种蒸发器的加热管束可长达 3~10m。溶液由加热管底部进入，经一段距 离的加热，汽化后，管内气泡逐渐增多，最终液体被上升的蒸汽拉成环状薄膜，沿管壁运动，汽液混合物 由管口高速冲出。被浓缩的液体经汽液分离即排出蒸发器。此种蒸发器需要妥善地设计和操作，使加热管 内上升的二次蒸汽具有较高的速度，从而获得较高传热系数，使溶液一次通过加热即达预定的浓缩要求。 在常压下，管上端出口速度以保持 20~50m/s 为宜。 适用于：蒸发量大（较稀的溶液），热敏性及易起泡的溶液。 不适用于：高粘度，易结晶、结垢的溶液。 ② 降膜式蒸发器 如图 7-6 所示降膜式蒸发器。料液由加热室顶部加入，经液体分布器分布后呈膜状向下流动。汽液混 合物由加热管下端引出，经汽液分离即得完成液。为使溶液在加热管内壁形成均匀液膜，且不便二次蒸汽 由管上端窜出，须良好地设计液体分布器。 适用于：粘度大的物料 不适用于：易结晶的物料，固形成均匀的液膜较难， K 不高