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多效蒸发是将前效的二次蒸汽作为下一效加热蒸汽的串联蒸发装置。在多效蒸发中,各效的操作压力、相应的加热蒸汽温度与溶液沸点依次降低。目前,多效蒸发器在制药等行业中有着广泛的应用。本文主要介绍多效蒸发器的选择技巧。
如何选择多效蒸发器
面对市场上五花八门的设备,多效蒸发器该如何选择?业内认为,主要可以考虑效数、乏汽、流程以及加热面积。
其中,效数主要考虑处理量的大小、被蒸发物料的沸点升高值、设备的多少。
乏汽是指释放出热势能的蒸汽从排汽口排出。业内表示,乏汽必须回收的时候,建议采用间接冷凝器,比如列管式、螺旋板式换热器;乏汽不需要回收的时候,可以采用直接冷凝器,比如直接大气冷凝器、水喷射泵冷凝等。
用户在选择多效蒸发器时应注意流程。顺流流程时,后效蒸发室的压强较前效低,溶液在效间的输送所需的泵的功率小。此外,因为后效蒸发发温度低,所以前效溶液进入后效后,就会闪蒸出部分的蒸汽,所以生蒸汽消耗比较少。而顺流流程时,后效的浓度高、温度低、粘度增高、传热速率小。
多效蒸发器厂家表示,“逆操作的时候和顺流操作是相反的,前效温度高、浓度高,后效温度低、浓度低,让各效的传热速率接近,但是所需效间过料泵功率大,蒸汽消耗多,不适合处理热敏性物料,也不适合随着温度和浓度提高,介质腐蚀性增强的物料。”另外,其能根据物料的具体情况采用平流、混流的流程。
确定蒸发器的加热面积是通过物料平衡、热量平衡、传热计算以及采用的流程形式等因素综合考虑后决定的。根据用途的不同,多效蒸发器可以分普通多效蒸发系统、强制循环多效蒸发器,强制循环蒸发器是用多台外循环蒸发器的基础上再增加外循环泵。强制循环废水蒸发器公司生产的蒸发器可以适用于在蒸发过程中有结晶,并且是非热敏性物料的场合。
多效蒸发器的流程
多效蒸发中物料与二次蒸汽的流向有平流、逆流、并流多种组合。
1、并流加料蒸发流程。
溶液和蒸汽的流向相同,都由一效顺序流至末效,称为并流加料法。并流加料流程中,因后效蒸发室压强、沸点低于前效,在效间压强差作用下,即可实现溶液的效间输送,并自蒸发产生二次蒸汽。但溶液浓度的逐效增加会使蒸发器的传热系数逐效降低,从而影响蒸发效果,因此高粘度溶液适合采用此种方法。
并流加料蒸发流程,溶液在效间的输送可以利用效间的压差,而不需要泵送。同时,当前一效溶液流入温度和压力较低的一效时,会产生蒸发(闪蒸),因而可以多产生一部分二次蒸汽。此种操作简便,工艺条件稳定。
2、逆流加料蒸发流程
溶液和蒸汽的流动方向相反,称为逆流加料法。逆流加料流程中,溶液浓度沿流动方向不断增加的同时,温度也逐渐升高,因而各效传热系数相差不大。溶液的效间输送需借助泵,因此能量消耗较大,且二次蒸汽量也低于并流加料。此法适于处理黏度随温度和组成变化较大的溶液,不宜处理热敏性溶液。
溶液在效间的流动是由低压流向高压,由低温流向高温,必须用泵输送,故能量消耗大。此外,各效(末效除外)均在低于沸点下进料,没有自蒸发,与并流法相比,所产生的二次蒸汽量较少。
3、平流加料蒸发流程
原料液平行加入各效,完成液亦分别自各效排出。蒸汽流向由一效流至末效,料液则每效单独进出,称为平流加料法。伴有结晶析出的蒸发过程宜采用此流程。
注意事项
1、效数:
主要考虑处理量的大小、被蒸发物料的沸点升高值、设备的多少。
2、乏汽冷凝器的选择:
乏汽必须回收的时候,最好采用间接冷凝器,比如列管式、螺旋板式换热器;乏汽不需要回收的时候,最好采用直接冷凝器,比如直接大气冷凝器、水喷射泵冷凝等。
3、流程:
顺流在操作的时候,后效蒸发室的压强较前效低,溶液在效间的输送所需的泵的功率小。
此外,因为后效蒸发发温度低,所以前效溶液进入后效后,就会闪蒸出部分的蒸汽,所以生蒸汽消耗比较少。但是,顺流流程的时候,后效的浓度高、温度低、粘度增高、传热速率小。逆操作的时候和顺流操作是相反的,前效温度高、浓度高,后效温度低、浓度低,让各效的传热速率接近,但是所需效间过料泵功率大,蒸汽消耗多。不适合处理热敏性物料,也不适合随着温度和浓度提高,介质腐蚀性增强的物料。另外,其能根据物料的具体情况采用平流、混流的流程。
4、加热面积:
确定蒸发器的加热面积是通过物料平衡、热量平衡、传热计算以及采用的流程形式等因素综合考虑后决定的。
多效蒸发器从用途来分,可以分普通多效蒸发系统、强制循环多效蒸发器,强制循环蒸发器是用多台外循环蒸发器的基础上再增加外循环泵。强制循环蒸发器可以适用于在蒸发过程中有结晶,并且是非热敏性物料的场合。

