多效蒸發器

多效蒸發器基本原理

進入旋轉的物料首先進入旋轉的分配盤中，并由分配盤均勻分布到垂直的蒸發器內表面，物料靠重力下降的同時，被旋轉的刮膜裝置在內表面強制形成均勻的薄膜（膜厚度與刮膜器的形式和轉速等參數相關），并使刮膜器前面的物料形成一個弓形波。

在正常工作狀態下，在筒體內表面與刮膜器之間的液膜產生劇烈的湍動，進行良好的傳熱與傳質。當液膜被加熱夾套內的介質（蒸汽或導熱油）加熱到一定溫度時，大量輕組份的蒸汽從上部的出口進入外置冷凝器冷凝，而未被蒸發的重組份則從旋轉底部排出，從而實現輕、重組分的分離。

多效蒸發器的工藝介紹

多效蒸發器由多級蒸發設備串聯組成，每級蒸發設備由蒸發器和分離器組成，根據工藝需要，可以有二效、三效以至多效蒸發器。多效蒸發時，先向一效蒸發器加入加熱蒸汽（稱為一次蒸汽），使溶液蒸發濃縮，再將從一效分離出來的蒸汽（稱為二次蒸汽）用作二效的加熱蒸汽，二效則相當于一效產生的二次蒸汽的冷凝器，從二效產生的二次蒸汽又作為三效的加熱蒸汽，如此類推，串聯多級蒸發器，就組成了多效蒸發。

為了達到更好的汽液分離效果，一般多效蒸發器都抽負壓，各效蒸發器的壓力和溫度是逐級降低的，而蒸發后的溶液濃度則是逐級提高的。

                                    多效蒸發器的工藝及技術要求圖

由此可見，在多效蒸發中保持各級蒸發器和分離器合適的壓力和液位非常重要。壓力如果過高，也就是負壓不夠時，會造成汽液分離不干凈，達不到預設的濃度要求；液位如果過高，會造成分離器的液體回流進蒸發器中，不能達到穩定連續的生產控制效果。所以，我們的壓力和液位儀表在這個過程中起到了至關重要的作用。

多效蒸發器技術特點

1. 真空壓降小：物料汽化氣體從加熱面送到外置的冷凝器，存在一定的壓差。在一般的蒸發器中，這種壓力降（Δp）通常是比較高的，有時甚至高得難于接受。而刮板式有較大的氣體穿越空間，蒸發器內壓力能看成與冷凝器中的壓力幾乎相等，因此，壓力降很小,真空度可達5mmHg。

2. 操作溫度低：由于上述特性，這使得蒸發過程可以保持在較高真空度條件下進行。由于真空度的提高，與之相應的物料沸點迅速降低，因此，操作可以在較低溫度下進行，降低了產品的熱分解。

3. 受熱時間短：由于刮板式的結構，刮膜器具有泵送作用，使得物料在蒸發器內的停留時間很短；另，在加熱的蒸發器上由于薄膜的高速湍流使得產品不會滯留在蒸發器表面。因此，特別適用于熱敏性物料的蒸發。

4. 蒸發強度高：物料沸點的降低，增大了同熱介質的溫度差；刮膜器的功能，減小了呈現湍流狀態的液膜厚度，降低了熱阻。同時，在這過程中抑制物料在加熱面結壁、結垢，并伴有良好的熱交換，因此，提高了刮板式的總傳熱系數。

5. 操作彈性大：正是由于刮板式*的性能，使其適宜于處理熱敏性和要求平穩蒸發的、高粘度的及隨濃度提高粘度急劇增加的物料，其蒸發過程也能平穩蒸發。它還能成功地應用于含固顆粒、結晶、聚合、結垢等情況物料的蒸發和蒸餾。

多效蒸發器結構特點

1. 磁力密封：在國外用于食品、藥品、保健品的蒸餾設備中磁力密封是屬于強制性，因為機械密封需要用潤滑油做潤滑和密封介質，平時會有微量潤滑油進入系統，一旦被檢測出來就會遭到禁用和出口限制。機械密封在長時間使用后，漏油量會逐漸增加難以察覺、對產品危害很大。而磁力密封屬于干式密封，沒有潤滑油污染問題，產品衛生安全有保障，密封可靠。

2. 刮板材料

3. 我公司是國內的使用通軸設計的廠家，是我公司的專業技術，與傳統的半軸設計相比，運行更穩定，解決了半軸刮板很難改造成磁力密封結構的難題。

4. 我公司所有設備蒸發器封底、封蓋、連接法蘭等部件以及所有進出料泵均采用不銹鋼材質，拒絕摻加碳鋼部件和包裹材料，美觀耐用，抗腐蝕性強。

5. 油擴散增壓泵：是我公司獨立研發制造的專門用于蒸餾的高真空泵，對于可凝性氣體有很好的抑制能力，而普通擴散泵無法排除可凝性氣體，使用過程會頻繁換油甚至無法連續生產。

多效蒸發器應用范圍

高效現已廣泛應用于醫藥、農藥、油脂化工、石油化工、精細化工、日用化工、生物化工等領域，主要用于熱敏性、易氧化性物料的蒸發濃縮、脫溶、汽提、反應、脫氣、除臭（氣）味等。

可代替常規降膜蒸發器，用于石化及化工產品的蒸餾、提純、濃縮、脫色使用。

多效蒸發器產品選型

小規格：有效蒸發面積0.05平方 FZL-0.05

大規格：有效蒸發面積40平方 FZL-40

設備材質：SUS304，SUS316L，SAF2205

工作溫度：高近400℃

該經濟效益分析中能耗、運行成本按蒸發1t水計，運行成本的計算蒸汽按200元/噸，工業用電按1元/度計。下表1為不同效數蒸發工藝運行成本比較。

                                                 表1 不同蒸發工藝經濟效益比較

 多效蒸發的工藝模式

多效蒸發工藝有以下幾種工藝模式：

順流工藝流程

溶液和蒸汽的流向相同，都由效順序流到末效。原料液用泵送入到效，依靠效間壓差，自流入（濃縮過程中要是有固體產生或溶液粘度較大就需要添加過料泵）下一效進行處理，完成液自末效用泵抽出。

后一效的壓力低，溶液的沸點也相對較低，故溶液從前一效進入后一效時會因過熱而自行蒸發，稱為閃蒸。因而后一效有可能比前效產生較多的二次蒸汽，但因為后效的濃度比前效高，而操作溫度又較低，所以后一效的傳熱系數比前一效要低，往往效的傳熱系數比末效高很多。

并流流程適宜處理在高濃度下為熱敏性的物料。

                             順流工藝流程圖

逆流加料工藝流程

原料液由末效加入，用泵一次送到前一效，完成液由效放出，料液與蒸汽逆向流動。隨著溶劑的蒸發、溶液濃度逐漸提高的同時，溶液的蒸發溫度也逐效上升，因此各效溶液的濃度也比較接近，使各效的傳熱系數也相近。

但因為溶液從后一效輸送到前一效時，料液溫度低于送入效的沸點，有時需要補加加熱，否則產生的二次蒸汽量將逐漸減少。一般來說，逆流加料流程適宜處理粘度隨溫度和濃度變化較大的物料，而不適宜處理熱敏性的物料。

                                  逆流加料工藝流程圖

平流加料工藝流程

各效都加入料液，又都引出完成液。此流程用于飽和溶液的蒸發（或溶液濃度較高）。各效都有晶體析出，可及時分離晶體。此法還可用于同時濃縮兩種或多種水溶液。

                        平流加料工藝流程圖

錯流加料工藝流程

亦稱混流流程。它是并、逆流流程的結合。錯流的特點是兼有并流與逆流的優點而避免其缺點。但操作復雜，要有完善的自控儀表才能實現其穩定操作。

                         錯流加料工藝流程圖

選擇順流工藝的原因：污水進水料液粘稠度低，不含有大量低沸點的物質，不需要選擇逆流模式先冷凝，且不影響傳熱系數。其次，污水進水鹽濃度并不高，只有在極其高濃度時，選擇并流加料模式。