單效升膜式濃縮設備屬外加熱式自然循環(huán)的液膜式濃縮設備。主要由加熱器、分離器、霧沫捕集器、水力噴射器、循環(huán)管等部分組成。加熱器為一垂直豎立的長形容器,內有許多垂直長管。對于加熱管的直徑和長度的選擇要適當,管徑不宜過大,一般在35~80mm之間,管長與管徑之比恰當,一般為100~150。這樣才能使加熱面供應足夠成膜的氣速。事實上,由于蒸發(fā)流量和流速是沿加熱管上升而增加,故爬膜工作狀況也是逐步形成的。 [1]
單效升膜式濃縮設備有以下特點 [4] :結構簡單,制造方便,占地面積及占空閱位置小,設備投資少,經濟使用。生產能力大,傳熱系數(shù)高, 傳熱系數(shù)K可達到1745(W/m 2·K))。熱能利用率較盤管式濃縮設備高,而蒸汽消耗量較低。
蒸發(fā)器是列管式的換熱器,管程用作液體的流入與流出,殼程用作對蒸汽進行加熱,液體的物料從蒸發(fā)器頂部進入,通過分布器的分布進入到加熱管中,其液體沿著加熱管向下流出,并在加熱過程中被蒸發(fā),濃縮的液體與氣體在進行分離。
蒸發(fā)結晶器是利用蒸發(fā)部分溶劑來達到溶液的過飽和度的,這使得其與普通料液濃縮所用的蒸發(fā)器在原理和結構上非常相似。普通的蒸發(fā)器雖然能夠容許操作過程中有固形物沉淀,但難以實現(xiàn)對晶粒分級的有效控制,因此蒸發(fā)結晶器與普通的蒸發(fā)器往往還有著一此區(qū)別。與減壓蒸發(fā)類似,蒸發(fā)結晶器也可在減壓條件下操作。通過減壓可以降低料液的沸點,從而可以通過多效蒸發(fā)來充分利用熱量,NaCl 生產曾采用了這種多效蒸發(fā)形式的結晶器。[1]
廣泛用于醫(yī)藥、食品、化工、輕工等行業(yè)的水或有機溶媒溶液的蒸發(fā)濃縮濃和廢液處理,尤其是適用于熱敏性物料。
降膜蒸發(fā)是將料液自降膜蒸發(fā)器加熱室上管箱加入,經液體分布及成膜裝置,均勻分配到各換熱管內,在重力和真空誘導及氣流作用下,成均勻膜狀自上而下流動。流動過程中,被殼程加熱介質加熱汽化,產生的蒸汽與液相共同進入蒸發(fā)器的分離室,汽液經充分分離,蒸汽進入冷凝器冷凝(單效操作)或進入下一效蒸發(fā)器作為加熱介質,從而實現(xiàn)多效操作,液相則由分離室排出。