[科普中国]-单效降膜蒸发设备

设备结构

与升膜式真空浓缩设备的结构相似，由加热器、蒸发分离室、间壁冷凝器、真空泵、冷凝水抽出泵、杀菌平衡槽、热泵及 热工仪表等组成。主要区别是其料液从顶部加入而不是从底部加入。为了使料液均匀分布于各加热管并沿其内壁流下，在加热管顶部或管内安装了降膜分布器。要使降膜浓缩器高效地运作，最关键的问题是能使料液均匀地分布于各加热管，不使之产生偏流，所以在管的顶部或管内安装降膜分布器。分布器的型式有多种，按其作用原理可分为三类：一是利用导流管(板)使料液均布；二是利用筛板或喷嘴使料液均布；三是利用旋液喷头。1

工业装置中通常采用的液体分布器有如下几种：

(1)筛孔板式，筛板一般采用两层，也有采用一层筛板的。

(2)喷雾型分布器，料液经泵加压后再经喷嘴喷成均匀液滴。

(3)具有锯齿形缘口的导流管，四周有3～4个径向支脚，安放在每根加热管口上；还有一种方法是将加热管突出于管板外一定高度，其沿口加工成锯齿形，料液通过齿缝均匀布于加热管内壁。

(4)一种带有2～3条螺旋沟槽的导流管，四周有一个环形支架，此环形支架表面将管口盖蔽，料液沿螺旋沟槽均匀布于管内壁。

(5)导流管为一有螺旋形沟槽的圆柱体，导流管下部是圆锥体，此圆锥体底部内凹，以免沿锥体面流下的液体再向中央聚集。

(6)筛孔板与导流板相结合式。

(7)旋液式，料液经泵加压后进入旋流式分布器，利用离心力使料液均布于管的四周。

工作原理待浓缩的料液从顶部进入加热器内，在料液分布器的作用下，均匀地进入加热管中，受二次蒸汽的快速流动和本身重力作用物料沿管内壁呈膜状自然向下流动，并受热不断蒸发浓缩。浓缩后的料液与二次蒸汽进入分离器进行分离，二次蒸汽从分离器顶部排出，浓缩液由底部排出。使用降膜浓缩罐能良好运作的一个关键因素是物料在加热表面获得均匀分散。为了使料液均匀分布于各加热管，沿管内壁流下，在管的顶部或管内安装降膜分布器。

操作方法具体操作程序如下：

(1)开启真空泵及冷凝水排出泵，·并输入冷却水；

(2)开启进料泵，使料液自加热器顶部加人，当分离器切线口有料喷出时，即可开启加热蒸气，必要时还需进行压气；

(3)当蒸发一开始或正常操作后，开启热压泵，待浓度达到要求后，即可开始出料；

(4)调整出料量，务使达到平衡，并调整生蒸汽的流量、冷却水的流量及温度，使各参数均达到工艺要求。

特点单效降膜式浓缩设备的特点如下所示2：

(1)系为单程式浓缩设备，虽有物循环，由于利用液膜重力作为降膜，故能蒸发粘度较大的物料，物料的受热时间仅2rain左右，故适合于热敏性物料的浓缩；

(2)物料在加热管表面形成膜状，传热系数高，并可避免泡沫的形成，受热均匀；

(3)采用热泵，热能经济，冷却水消耗量减少，但生蒸汽的稳定压力需要较高；

(4)每根加热管上端进口处，虽安有分配器，以期获得厚度一致的薄膜，但由于液位的变化，影响薄膜的形成及厚度的变化，甚至会使加热管内表面暴露而结焦；

(5)利用二次蒸汽作为热源，由于其夹带微量的料液液滴，加热管外表面易生成污垢，影响传热；

(6)加热管长度较长，若结焦后清洗极为困难，不适宜于高浓度或粘稠性物料的浓缩；

(7)生产过程中，不能随意中断生产，否则易结垢或结焦。