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    單效蒸發(fā)器

    發(fā)布時(shí)間: 2023-10-16  點(diǎn)擊次數(shù): 1307次

    凡是溶液在蒸發(fā)器蒸發(fā)時(shí),所產(chǎn)生的二次蒸汽不再利用,則此種蒸發(fā)操作稱為單效蒸發(fā)。使用單效蒸發(fā)方式的蒸發(fā)器稱為單效蒸發(fā)器。當(dāng)所需要的生產(chǎn)能力規(guī)模小,蒸汽是廉價(jià)的,物料有腐蝕性以致需要非常昂貴的結(jié)構(gòu)材料,或蒸汽被污染以致不能重新利用時(shí),應(yīng)用單效蒸發(fā)器。

    單效蒸發(fā)器一般是指單一的蒸發(fā)器,它在進(jìn)行溶液蒸發(fā)時(shí)所產(chǎn)生的二次蒸氣不再利用。在大規(guī)模生產(chǎn)中,蒸發(fā)大量水分必須消耗大量的一次蒸氣。為了減少一次蒸氣的消耗量,采用將生產(chǎn)中產(chǎn)生出的二次蒸氣導(dǎo)入第二個(gè)蒸發(fā)器中作加熱蒸氣用,第二個(gè)蒸發(fā)器產(chǎn)生的二次蒸氣還可導(dǎo)入第三蒸發(fā)器中作加熱蒸氣用,每一個(gè)蒸發(fā)器稱為一效,以此類推。這樣,幾個(gè)蒸發(fā)器串聯(lián)操作,就組成了多效蒸發(fā)器。

    單效蒸發(fā)器可以是間歇式、半間歇式或連續(xù)分批方式或連續(xù)地操作。嚴(yán)格說來,間歇式蒸發(fā)器其中加料、蒸發(fā)和排放是依次分步進(jìn)行的蒸發(fā)器。這種操作方式是很少采用的,因?yàn)樗枰銐虼蟮臍んw以容納進(jìn)料的全部裝料,加熱元件安放得相當(dāng)?shù)停员惝?dāng)體積減少到產(chǎn)品的體積時(shí)不能被露出。更為常見的操作方式是半伺歇式,其中進(jìn)料是連續(xù)地加入以維持固定的液面直到整個(gè)裝料達(dá)到最后的密度為止。連續(xù)分批蒸發(fā)器通常具有連續(xù)的進(jìn)料,在至少部分循環(huán)范圍內(nèi)連續(xù)的排料。一種操作方法是從貯槽循環(huán)到蒸發(fā)器,再返回原處直到整個(gè)貯槽達(dá)到所需的濃度為止,于是分批地完成加工。連續(xù)式蒸發(fā)器基本上是連續(xù)地進(jìn)料和排料,進(jìn)料和產(chǎn)品的濃度都大體上保持不變。

    1. 預(yù)熱器和加熱器
    多數(shù)情況下,待蒸發(fā)的產(chǎn)品在進(jìn)入加熱室之前必須被預(yù)熱至沸點(diǎn)。通常使用直管預(yù)熱 器或者板式換熱器完成此項(xiàng)工作。
    2.蒸發(fā)器
    選擇適當(dāng)類型的蒸發(fā)器,取決于每一特殊的應(yīng)用場(chǎng)合和產(chǎn)品的性質(zhì)。
    3.分離器
    每臺(tái)蒸發(fā)器都配備有分離器,用于蒸汽和液體的分離。按照應(yīng)用范圍來選擇不同類型 的分離器,例如離心分離器重力分離器或者裝有內(nèi)部構(gòu)件的分離器。設(shè)計(jì)時(shí)需考慮分離效 率、壓降和清洗頻率等重要因素。
    4. 冷凝器
    在可能的場(chǎng)合,蒸發(fā)過程中產(chǎn)生的蒸汽熱量被用于加熱下游幾效蒸發(fā)器和預(yù)熱器,或者 將蒸汽再壓縮后作為加熱介質(zhì)。但蒸發(fā)裝置最后一效的殘余蒸汽無法照此利用,須將其冷 凝。蒸發(fā)裝置可以配備表面冷凝器、接觸式冷凝器或空冷式冷凝器。
    5.脫氣/真空系統(tǒng)
    使用真空泵來維持蒸發(fā)裝置中的真空。它們從裝置中排出泄漏的空氣和不可凝氣體, 以及液體進(jìn)料時(shí)帶入的溶解氣體。為此,可根據(jù)蒸發(fā)裝置的規(guī)模和操作方式使用相應(yīng)的噴 射泵和液環(huán)泵。
    6.泵
    由于設(shè)計(jì)條件和應(yīng)用錯(cuò)綜復(fù)雜,必須考慮泵的選型。選擇標(biāo)準(zhǔn)是蒸發(fā)裝置中的產(chǎn)品特 性、吸入壓頭情況、流量和壓縮比。對(duì)于低黏度產(chǎn)品來說,主要使用離心泵;而高黏度的產(chǎn)品 則需使用容積泵。一些含有固體或結(jié)晶的產(chǎn)品,使用其他類型的泵,例如旋槳泵。根據(jù)特定 的應(yīng)用場(chǎng)合以及相關(guān)的使用條件決定泵的類型、尺寸、速度、機(jī)械密封和材料。
    7.清洗系統(tǒng)
    根據(jù)不同的產(chǎn)品,設(shè)備經(jīng)過一定時(shí)間的運(yùn)轉(zhuǎn)后,可能會(huì)發(fā)生結(jié)垢現(xiàn)象。絕大多數(shù)情況下 使用化學(xué)清洗可去除水垢和其他污垢。為此,蒸發(fā)裝置需配備一些必要的設(shè)備組件如清洗 劑槽、附加泵和管道閥門。這些設(shè)備保證了裝置無需拆卸即可進(jìn)行清洗,一般稱為“原位清 洗"CIP。清洗的選擇要根據(jù)結(jié)垢的類型。清洗劑滲入結(jié)殼層,將結(jié)殼溶解或使其分解,使 蒸發(fā)器表面被清洗,如有必要還可對(duì)表面進(jìn)行消毒。
    8.蒸汽洗滌器
    如果裝置不是由生蒸汽加熱,而是由廢蒸汽例如干燥器的蒸汽加熱,為避免這些蒸汽對(duì) 蒸發(fā)裝置的加熱室的污染和結(jié)垢,在它們進(jìn)入之前必須被清洗干凈。
    9. 冷凝液精處理系統(tǒng)
    盡管小液滴的分離已非常理想,但冷凝液的質(zhì)量可還是達(dá)不到要求的純度,特別是在產(chǎn) 品含有揮發(fā)性組分時(shí)。根據(jù)不同的應(yīng)用,通過使用精餾塔或膜過濾系統(tǒng)可以將冷凝液進(jìn)一 步純化。
    10.材料
    根據(jù)不同的產(chǎn)品的需求決定了采用制造蒸發(fā)裝置所需的材料。大多數(shù)情況下采用不銹 鋼,如有特殊需求還可使用哈氏合金、鈦、鎳、銅、石墨、鋼內(nèi)襯橡膠、合成材料等。



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