升膜蒸發(fā)器是一種物料在換熱管中向上流動(dòng)成膜的蒸發(fā)器,與強(qiáng)制循環(huán)換熱器不同,屬于膜式蒸發(fā)器,由于呈膜式流動(dòng),因此傳熱系數(shù)很高,加熱管長(zhǎng)徑之比為100~150,管徑在25~50mm之間。原料液經(jīng)預(yù)熱達(dá)到沸點(diǎn)或接近沸點(diǎn)后,由加熱室底部引入管內(nèi),為高速上升的二次蒸汽帶動(dòng),沿壁面邊呈膜狀流動(dòng)、邊進(jìn)行蒸發(fā),在加熱室頂部可達(dá)到所需的濃度,完成液由分離器底部排出。二次蒸汽在加熱管內(nèi)的速度不應(yīng)小于 10m/s,一般為20~50m/s,一般要設(shè)置循環(huán)管(循環(huán)管和外部循環(huán)管)。常規(guī)流程見(jiàn)圖1。
圖1 升膜蒸發(fā)器流程
流程說(shuō)明:
圖1所示為常規(guī)升膜外循環(huán)蒸發(fā)流程圖,新鮮原料與循環(huán)來(lái)的物料(與強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)的循環(huán)不同)混合后進(jìn)入升膜換熱器底部,在殼程飽和蒸汽的加熱下?lián)Q熱管內(nèi)物料向上流動(dòng),發(fā)展一段距離后形成膜,傳熱系數(shù)劇烈升高,蒸發(fā)加快,然后氣液混合物進(jìn)入氣液分離器中進(jìn)行分離,氣相經(jīng)過(guò)除沫器分離后將更加純凈,然后冷凝成液體,濃縮到設(shè)定值的母液則經(jīng)過(guò)出料泵排出系統(tǒng)。
工藝特點(diǎn):
1.升膜蒸發(fā)器有別于強(qiáng)制循環(huán)等蒸發(fā)器,屬膜式蒸發(fā),傳熱系數(shù)更高。
2.壓降更低,因此沸點(diǎn)升較低,對(duì)于熱敏性物料降更有利。
3.沒(méi)有大型強(qiáng)制循環(huán)泵,電耗較低,投資和運(yùn)行成本都較低,運(yùn)行穩(wěn)定,維修及保養(yǎng)成本低。
4.無(wú)法處理濃縮倍數(shù)太高和結(jié)晶析出的蒸發(fā)過(guò)程。
綜上,升膜蒸發(fā)器有的優(yōu)點(diǎn),與強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器相比電耗較低,傳熱系數(shù)更高,能處理熱敏性物料,停留時(shí)間更短,但是無(wú)法處理濃縮倍數(shù)太高,或出現(xiàn)晶體析出的蒸發(fā)過(guò)程,適合處理物料粘度小于10厘波,且蒸發(fā)量較大的物料;若蒸發(fā)量較小,出口氣速無(wú)法滿足升膜要求或物料粘度10-100厘波間的物料使用降膜蒸發(fā)器;粘度超過(guò)100厘波的物料使用
刮板蒸發(fā)器。