薄膜蒸發(fā)器是屬于單程型蒸發(fā)器的一種，即物料在蒸發(fā)器內(nèi)沿管壁加熱成膜狀流動，一次通過加熱室即達(dá)到要求的濃度，而停留時(shí)間僅數(shù)秒或十幾秒鐘，具有傳熱效率高，蒸發(fā)速度快，物料停留時(shí)間短等優(yōu)勢，特別適合于熱敏性物料的蒸發(fā)。
那么薄膜蒸發(fā)器有哪些種類?是怎么分類的呢?我們又該如何選擇合適的薄膜蒸發(fā)器呢？
首先，薄膜蒸發(fā)器按照物料在蒸發(fā)器內(nèi)的流動方向及成膜原因的不同分為:升膜蒸發(fā)器、降膜蒸發(fā)器、升-降膜蒸發(fā)器、刮膜蒸發(fā)器四種類型。
薄膜蒸發(fā)器分類及比較
類別 物料流動方向 成膜原因 適用范圍
升膜蒸發(fā)器 自下而上 受熱蒸發(fā)流動 稀溶液、熱敏性及易起泡的溶液
降膜蒸發(fā)器 自上而下 重力作用 濃度較高、粘度較大的物料，易結(jié)晶結(jié)垢的溶液不適用
升-降膜蒸發(fā)器 先升后降 蒸發(fā)流動重力作用 粘度變化很大，水分蒸發(fā)量不大的物料
刮膜蒸發(fā)器 自上而下 旋轉(zhuǎn)刮片刮帶成膜 高粘度、熱敏性和易結(jié)晶、結(jié)垢的物料
一、升膜蒸發(fā)器
升膜蒸發(fā)器原料液經(jīng)預(yù)熱后由蒸發(fā)器的底部進(jìn)入，加熱蒸汽在管外冷凝。
當(dāng)溶液受熱沸騰后迅速汽化，所生成的二次蒸汽在管內(nèi)高速上升，帶動液體沿管內(nèi)壁成膜狀向上流動，上升的液膜因受熱而繼續(xù)蒸發(fā)。故溶液自蒸發(fā)器底部上升至頂部的過程中逐漸被蒸濃，濃溶液進(jìn)入分離室與二次蒸汽分離后由分離器底部排出。
升膜蒸發(fā)器適用于蒸發(fā)量較大(即稀溶液)、熱敏性及易起泡沫的溶液，但不適于高粘度、有晶體析出或易結(jié)垢的溶液。
二、降膜蒸發(fā)器
降膜蒸發(fā)器的原料液由加熱管的頂部加入。
溶液在自身重力作用下沿管內(nèi)壁呈膜狀下流，并被蒸發(fā)濃縮，汽液混合物由加熱管底部進(jìn)入分離室，經(jīng)氣液分離后，完成液由分離器的底部排出。
為使溶液能在壁上均勻成膜，在每根加熱管的頂部均需設(shè)置液體布膜器。布膜器的型式有多種。降膜蒸發(fā)器可以蒸發(fā)濃度較高的溶液，對于粘度較大的物料也能適用。但對于易結(jié)晶或易結(jié)垢的溶液不適用。此外，由于液膜在管內(nèi)分布不易均勻，與升膜蒸發(fā)器相比，其傳熱系數(shù)較小。
三、升-降膜蒸發(fā)器
將升膜和降膜蒸發(fā)器裝在一個(gè)外殼中，即構(gòu)成升-降膜蒸發(fā)器，原料液經(jīng)預(yù)熱后先由升膜加熱室上升，然后由降膜加熱器下降，再在分離室中和二次蒸汽分離后即得完成液。
這種蒸發(fā)器多用于蒸發(fā)過程中溶液的粘度變化很大，水分蒸發(fā)量不大和廠房高度有一定限制的場合。
四、刮板薄膜蒸發(fā)器
刮板薄膜蒸發(fā)器是利用旋轉(zhuǎn)刮片的刮帶作用，將液體快速攪拌成膜。
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由于刮板式薄膜蒸發(fā)器有較大的氣體穿越空間，真空度可以達(dá)到10Pa以內(nèi)，使得物料可以遠(yuǎn)離沸點(diǎn)操作，降低了產(chǎn)品的熱分解。
此外，刮板薄膜蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)使物料在蒸發(fā)器內(nèi)停留時(shí)間短，蒸發(fā)強(qiáng)效率高，同時(shí)也使其適宜于處理熱敏性和要求平穩(wěn)蒸發(fā)的、高粘度的及隨濃度提高粘度急劇增加的物料，其蒸發(fā)過程也能平穩(wěn)蒸發(fā)。 它還能成功地應(yīng)用于含固顆粒、結(jié)晶、聚合、結(jié)垢等情況物料的蒸發(fā)和蒸餾。
薄膜蒸發(fā)器選型建議 在薄膜蒸發(fā)器的選型中，必須綜合考慮各種因素，一般需考慮: ▲生產(chǎn)能力和操作參數(shù):包括處理量、進(jìn)出濃度、溫度、年操作小時(shí)數(shù)等; ▲產(chǎn)品特性:包括熱敏性、粘度和流動性(在操作溫度下)、發(fā)泡沫性、固體含量、結(jié)晶和聚 合傾向等; ▲操作介質(zhì):如水蒸汽(壓力)、冷卻水(溫度)、清洗液(溶劑)等; ▲制造的材料選擇和表面拋光要求; ▲現(xiàn)場條件:如空間、氣候(室外)、能量和產(chǎn)品的銜接、工作平臺等。 ▲法規(guī):包括安全、噪音、環(huán)境保護(hù)等。
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