[科普中国]-刮板薄膜蒸发器

刮板薄膜蒸发器是壳体外部装有加热蒸汽夹套，其内部装有可旋转的刮板，刮板由圆筒中心的旋转轴带动。原料液由蒸发器上部沿切向加入后，在重力和旋转刮板的带动下，沿壳体的内壁面形成下旋的薄膜，完成液由底部排出器外，二次蒸汽则经除沫器后由上部排出。这种蒸发器的突出优点是对物料的适应性很强，对高黏度、易结晶、易结垢、含悬浮物或兼有热敏性料液的蒸发均适用。1

简介刮板薄膜蒸发器是壳体外部装有加热蒸汽夹套，其内部装有可旋转的刮板，刮板由圆筒中心的旋转轴带动。原料液由蒸发器上部沿切向加入后，在重力和旋转刮板的带动下，沿壳体的内壁面形成下旋的薄膜，完成液由底部排出器外，二次蒸汽则经除沫器后由上部排出。这种蒸发器的突出优点是对物料的适应性很强，对高黏度、易结晶、易结垢、含悬浮物或兼有热敏性料液的蒸发均适用。1

组成它主要由加热夹套和刮板组成，夹套内通加热蒸汽，刮板装在可旋转的轴上，刮板和加热夹套内壁保持很小间隙，通常为0.5～1.5 mm。料液经预热后由蒸发器上部沿切线方向加入，在重力和旋转刮板的作用下，分布在内壁形成下旋薄膜，并在下降过程中不断被蒸发浓缩，完成液由底部排出，二次蒸汽由顶部逸出。在某些场合下，这种蒸发器可将溶液蒸干，在底部直接得到固体产品。

这类蒸发器的缺点是结构复杂（制造、安装和维修工作量大）加热面积不大，且动力消耗大1。

性能与特点设备采用离心式滑动沟槽转子，是国外最新结构蒸发器，在流量很小的情况下也能形成薄膜，在筒体蒸发段内壁表面附着处理液中的淤积物可被活动刮板迅速移去，和固定间隙的刮板蒸发器相比，蒸发量可提高40-69%，它具有下列性能与特点：

1、传热系数值高，蒸发能力大，蒸发强度可达到200kg/m2·hr，热效率高。

2、物料加热时间短，约5秒至10秒之间，且在真空条件下工作，对热敏性物料更为有利，保持各种成份不产生任何分解，保证产品质量。

3、适应粘度变化范围广，高低粘度物均可以处理，物料粘度可高达10万厘泊（CP）。

4、改变刮板沟槽旋转方向，可以调节物料在蒸发器的打理时间。

5、蒸发段筒体内壁经过精密镗削并抛光处理，表面不易产生结焦、结垢。

6、操作方便，产品指标调节容易，在密闭条件下，可以自控进行连续性生产。

7、设备占地面积小，结构简单，维修方便，清洗容易。

性能特点1.真空压降小：

物料汽化气体从加热面送到外置的冷凝器，存在一定的压差。在一般的蒸发器中，这种压力降（Δp）通常是比较高的，有时甚至高得难于接受。而刮板式薄膜蒸发器有较大的气体穿越空间，蒸发器内压力能看成与冷凝器中的压力几乎相等，因此，压力降很小，真空度可达5mmHg。

2.操作温度低：

由于上述特性，这使得蒸发过程可以保持在较高真空度条件下进行。由于真空度的提高，与之相应的物料沸点迅速降低，因此，操作可以在较低温度下进行，降低了产品的热分解。

3.受热时间短：

由于刮板式薄膜蒸发器的独特结构，刮膜器具有泵送作用，使得物料在蒸发器内的停留时间很短；另，在加热的蒸发器上由于薄膜的高速湍流使得产品不会滞留在蒸发器表面。因此，特别适用于热敏性物料的蒸发。

4.蒸发强度高：

物料沸点的降低，增大了同热介质的温度差；刮膜器的功能，减小了呈现湍流状态的液膜厚度，降低了热阻。同时，在这过程中抑制物料在加热面结壁、结垢，并伴有良好的热交换，因此，提高了刮板式薄膜蒸发器的总传热系数。

5.操作弹性大：

正是由于刮板式薄膜蒸发器独有的性能，使其适宜于处理热敏性和要求平稳蒸发的、高粘度的及随浓度提高粘度急剧增加的物料，其蒸发过程也能平稳蒸发。它还能成功地应用于含固颗粒、结晶、聚合、结垢等情况物料的蒸发和蒸馏。

工作原理物料从大直径端连续不断地进入卧式蒸发器，被刮膜片加速和分配并立即在加热面上形成一个薄的流动膜。 圆锥型薄膜蒸发器，依赖于转子施于物料一个离心力，这离心力有两个有效力，一个垂直于加热面，另一个朝大直径端体的方向（注意：相同的结果同样出现在垂直圆锥型薄膜蒸发器里）依靠这些力产生物料加速，而且进入的物料保证加热面充分潮湿，不依赖于蒸发比或进料速度。因此，局部物料过热和热降解被减少或完 全消除。
在此过程中，轻组份（低沸物）顺流（和液膜同向）穿过卧式薄膜蒸发器进入汽液分离器，在此处经汽液分离所产生的液滴和泡沫被击碎进入液相（高沸物）， 被分离后的汽体进入外置冷凝器或下道工序；重组份（高沸物）沿着加热壁面爬升到小端出口排出1。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学