薄膜蒸发器原理和规格

薄膜蒸发器（无锡海源）

一、概述

薄膜蒸发器是通过旋转刮膜器强制成膜，并高速流动，热传递效率高，停留时间短（约10~50秒），可在真空条件下进行降膜蒸发的一种新型高效蒸发器。

它由一个或多个带夹套加热的圆筒体及筒内旋转的刮膜器组成。刮膜器将进料连续地在加热面刮成厚薄均匀的液膜并向下移动；在此过程中，低沸点的组份被蒸发，而残留物从蒸发器底部排出。

二、性能特点

·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。

·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。·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。

·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。

·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。

三、应用领域

在热交换工程中，刮板式薄膜蒸发器得到广乏的应用。尤其对热敏性物料（时间短暂）

的热交换，刮膜器有利于热交换的进行，并通过不同的刮膜器设计，能进行复杂产品的蒸馏。

刮膜蒸发器已在下述领域用于蒸发浓缩、脱溶、汽提、反应、脱气、除臭（气）味等为目的，取得了良好效果：

中、西药：抗生素，糖液，雷公滕、黄芪等中草药，甲基咪唑、单腈胺等中间体；

轻工食品：果汁，肉汁，色素，香精，香料，酶制剂、乳酸、木糖、淀粉糖，山梨酸钾；

油脂日化：卵磷酯，VE，鱼肝油，油酸，甘油，脂肪酸，废润滑油，烷基多糖苷，醇醚硫酸盐等；

合成树脂：聚酰胺树脂，环氧树脂，多聚甲醛，PPS（癸二酸聚丙烯酯），PBT，甲酸丙烯酯；合成纤维：PTA，DMT，炭素纤维，聚四氢呋喃，聚醚多元醇等；

石油化学：TDI，MDI，三甲基氢醌，三羟甲基丙烷，氢氧化钠等；

农药生物：乙草胺、丙草胺、毒死蜱、呋喃酚、广灭灵、等除草剂，杀虫剂、除莠剂，除螨剂；

废水：无机盐废水等；

四、工作原理

物料从加热区的上方径向进入蒸发器；经布料器分布到蒸发器加热壁面，然后，旋转的刮膜器将物料连续均匀地加热面上刮成厚薄均匀的液膜，并以螺旋状向下推进。在此过程中，旋转的刮膜器保证连续和均匀的液膜产生高速湍流，并阻止液膜在加热面结焦、结垢，从而提高传总系数。轻组份被蒸发形成蒸汽流上升，经汽液分离器到达和蒸发器直接相连的外置冷凝器；重组份从蒸发器底部的锥体排出。

一个独特的布料器不仅仅具有将物料均匀地泼向蒸发器内壁，防止物料溅到蒸发器内部喷入蒸汽流，还具有防止刚进入的物料在此处闪蒸，有利于泡沫的消除，物料只能沿着加热面蒸发。

在刮膜蒸发器的上部配有一个依据物料特性设计的离心式分离器，将上升蒸汽流中的液滴分离出来并返回布料器。

五、型号、规格

刮板式旋转薄膜蒸发器（无锡科鑫达）

一、概述

旋转刮板薄膜蒸发器是一种通过旋转刮板强制成膜，可在真空条件下进行降膜蒸发的新型高效蒸发器。它传热系数大、蒸发强度高、过流时间短、操作弹性大，尤其适宜热敏性物料、高粘度物料及易结晶含颗粒物料的蒸发浓缩、脱气脱溶、蒸馏提纯。因此，在化工、石化、医药、农药、日化、食品、精细化工等行业获得广泛应用。

我公司生产制造该类设备已十年有余，积累了丰富的制造和使用经验。多年来，根据市场需求，密切结合用户的生产实际，以满足用户的工艺要求为前提，选择合理适宜的设备结构，保证上乘可靠的制造质量，在工装设备、检测手段及产品设计等方面不断改进并日趋完善，取得了引人注目的成绩。

二、结构特点

薄膜蒸发器的主要结构如图1所示，各结构件分述如下：

1.电机、减速机

它是转子旋转的驱动装置。转子的转动速度将起决于刮板的形式.物料的粘度和蒸发筒身内径；选择刮板合适的线速度是保证蒸发器稳定可靠运行及满意蒸发效果的重要参数之一。

2.分离筒

物料由设在分离筒身下端的入口切向进入蒸发器，并经安装在分离筒身内的布料器被连

续均匀地分布于蒸发筒身内壁，从蒸发筒身蒸发出的二次蒸汽上升至分离筒，经安装在内的气液分离器，将二次蒸汽可能挟带的液滴或泡沫分离，二次蒸汽从上端的出口引出蒸发器。

依据于蒸发器内阻力计算的分离筒身的合理设计，是避免物料“短路”的关键因素之一。(所谓“短路”，系指物料刚进蒸发器，尚未完成蒸发过程，即从二次蒸汽出口离开蒸发器。3.布料器

布料器安装在转子上。合理的设计，使从切线方向进入蒸发器的物料，通过旋转的布料器，被连续均匀地呈膜上泼布在蒸发面上。

4.气液分离器

旋片式气液分离器安装在分离筒上方，它将上升的二次蒸汽可能挟带的液滴或泡沫捕集，并使之回落到蒸发面上。

5.蒸发筒身

又称加热筒身。它是被旋转刮板强制成膜的物料与夹套内加热介质进行热交换的蒸发面。蒸发筒身的内径及长度由蒸发面积及适宜的长径比确定。

加热筒身内壁经专用机床加工和抛光，且与两端法兰连接面一次加工而就，保证设备整体圆心度。经过抛光的筒身内壁光滑洁亮，不易粘料和结垢，有效保证了设备的高传热系数。若加热介质为蒸汽，加热筒身一般采用夹套形式。

若加热介质为导热油或高压蒸汽时，加热筒身一般采用半管形式。

6.转子

安装在蒸发器筒体内的转子由转轴与转架组成。转子由电机、减速机驱动，并带动刮板作圆周运动。转架采用不锈钢精密铸件加工而成，使其强度、几何尺寸、稳定性等都得到有效保证。

7.刮板

由于刮板的运动，将物料不断地在蒸发面上刮成薄膜，以达到薄膜蒸发的效果。

根据物料的粘度等特性，有下述三种刮板形式可供选择：

(1) 滑动刮板(见图2)

滑动刮板是一种最基本、最常见的刮板形式。刮板被安装在转子的四条刮板导槽内，由于受转子旋转的离心力作用而沿径向甩向蒸发筒体内壁面，同时随转子一起作圆周运动。刮板的这种刮动，使物料在蒸发壁面上呈膜状湍流状态，极大提高了传热系数，同时这种连续不断的刮动，有效地抑制物料的过热、干壁和结垢等现象。

通常，刮板采用填充聚四氟乙烯材质，它适宜低于150℃的工作温度；当蒸发温度高于150℃时，需采用碳纤维材质。刮板的端面加工有呈一定角度的导液槽。

(2) 固定刮板(见图3)

固定刮板都采用金属材料，它被刚性连接在转子上，刮板的长度同蒸发筒身，旋转刮板与蒸发筒身内壁的间隙仅为1-2mm，要求较高的加工与安装精度，它适宜特高粘度及易起泡沫物料的蒸发浓缩、脱溶或提纯。

(3) 铰链刮板(见图4)

这种刮板适宜于易在加热面上结垢的物料，刮板通常采用金属件，采用活动铰链方式将刮板安装在转架上。当转子转动时，由于离心力的作用，刮板被紧压在蒸发筒体内壁，(与壁面)呈一定角度在壁面滑动，将物料刮成薄膜，且防止壁面结垢。

8.底封头

单独设计的W型底封头，并配置耐高温自润滑轴承，既便于物料的出料，同时，便于底轴承的维护和维修。

三、性能特点

薄膜蒸发器具备的下述独特的优点，是常规膜式蒸发器所不能比拟的：

1.极小的压力损失在旋转刮板薄膜蒸发器中，物料“流”与二次蒸汽“流”是两个独立的“通道”：物料是沿蒸发筒体内壁(强制成膜)降膜而下；而由蒸发面蒸发出的二次蒸汽则从筒体中央的空间几乎无阻碍地离开蒸发器，因此压力损失(或称阻力降)是极小的。为此

2.可实现真正真空条件下的操

正由于二次蒸汽由蒸发面到冷凝器的阻力极小，因此可使整个蒸发筒体内壁的蒸发面维持较高的真空度(可达-750mmHg以上)，几乎等于真空系统出口的真空度。由于真空度的提高，有效降低了被处理物料的沸点。

3.高传热系数，高蒸发强度

物料沸点的降低，增大了与热介质的温度差；呈湍流状态的液膜，降低了热阻；同样，抑制物料在壁面结焦、结垢，也提高了蒸发筒壁的分传热系数；高效旋转薄膜蒸发器的总传热系数可高达8000KJ/h·㎡·℃，因此其蒸发强度很高。

4.低温蒸发

由于蒸发筒体内能维持较高的真空度，被处理物料的沸点大大降低，

因此特别适合热敏性物料的低温蒸发。

5.过流时间短

物料在蒸发器内的过流时间很短，小于10秒左右；对于常用的活动

刮板而言，其刮动物料的端面有导流的沟槽(见图5)，其斜角通常为45°，改变斜角的角度，可改变物料的过流时间，物料在刮板的刮动下，呈螺旋下降离开蒸发段。缩短过流时间，有效防止产品在蒸发过程中的分解、聚合或变质。

6.可利用低品位蒸汽

蒸汽是常用的热介质，由于降低了物料的沸点，在保证相同Δt的条件下，就可降低加

热介质的温度，利用低品位的蒸汽，有利于能量的综合利用。特别适宜作为多效蒸发的末效蒸发器。

7.适应性强、操作方便

独特的结构设计，使该产品可处理一些常规蒸发器不易处理的高粘度、含颗粒、热敏性及易结晶的物料。

旋转薄膜蒸发器操作弹性大，运行工况稳定，且维护工作量小，维修方便。

四、产品规格

高效旋转薄膜蒸发器的型号定义见右图：

高效旋转薄膜蒸发器的外形尺寸及部份技术规格，见图6及表1

表1：薄膜蒸发器的外形尺寸及部份技术规格表

有效蒸发面积(m2)尺寸设备

设备总

高A

加热筒

身高B

加料分

离筒C

筒身外

径D

安装支

座高E

电机减速

机F

支座孔距

G

Dn电机功率k W

压力(Mpa)总重

(约) K g

夹套内筒22907505502731253702480211＜480 24409005502731403702480211＜500

1282012005504121781702605313＜680

注：1.上述外形尺寸与实际设备尺寸可能略有变动，供参考。以订货后由我公司提供的图纸为准；

2.表中D表示夹套外径，Dn表示蒸发筒体的内径；

3.夹套压力：常规按蒸汽设计，也可按用户要求的另行设计，当采用导热油时，也可另行设计；

4.蒸发内筒真空度：常规按(约-680mmHg)，也可按用户要求达到(约-720mmHg)和(约-750mmHg)；

5.主筒体(与物料接触部份)及夹套材质：可根据用户及实际需要，采用碳钢、SUS304、316L、316Ti、.310S或钛材、镍材等；

五、应用行业及操作单元示例

高效旋转薄膜蒸发器现已广泛使用于中西药、农药、轻工、日化、生物化工、精细化工、石油化工等领域，并收到良好效果。见表(2)，供参考。

乳酸、L-

乳酸

高锰酸钾三甲基氢醌

卵磷酯硫化碱环氧树脂

香精香料钨酸、钼酸盐类双酚A

蜂蜜吊白块、保险粉碳酸甲酯、乙酯

甘油

农药

呋喃酚羟基乙酸

饲料添加剂除虫菊酯系列

环

保

硫酸钠废水

淀粉糖乙草胺、丙草胺、扑草胺氯化钠废水

酶制剂甲胺磷氯化氨废水

烷基多糖苷四氢呋喃硫酸氨废水

醇醚硫酸盐除草剂类

山梨酸钾

右旋泛酸钙

表(2)主要应用行业及典型物料表：

薄膜蒸发器可用作物料的浓缩、脱气、脱溶(溶剂回收)、提纯等化工单元操作，下列流程可供参考：

1.物料浓缩(蒸发水分)见图(7)

2. 脱溶或提纯见图(8)

3. 作为精馏塔的再沸器，见图(9)

4. 与列管式蒸发器组成多效蒸发器，见图(10)

五、薄膜蒸发器选型须知

薄膜蒸发器的选型应综合考虑各方面的因素，且这些因素又是相互关联的，一般需考虑：1. 蒸发面积的确定：

▲蒸发量的计算，根据处理量及进.出料浓度，计算出单位时间的蒸发量(Kg/h)；

▲根据物料的粘度、浓度、蒸发温度等估测蒸发器的蒸发强度；

▲考虑一定的富余量，计算出要求的蒸发面积。

2. 真空度的确定

▲真空度的获得是以消耗能量为代价的，只要满足蒸发要求，不必要求过高的真空度；

▲依据物料的热敏性，估算出在此蒸发温度下的真空度；

▲考虑一定的泄漏可能，及二次蒸汽的沿程阻力，确定所需的真空度；

3. 刮板形式及材质的确定

▲根据物料的粘度、结晶倾向、泡沫等物化性能，选择合适的刮板形式，同时考虑蒸发温度，确定合适的材质；

4. 热媒质的确定

▲根据所需的蒸发温度及消耗的热量，确定采用蒸汽或热水或导热油等某一种合适的热媒质。

5. 蒸发器材质的选择确定

6. 电机防爆性能的选择并确定

本公司积多年实际应用的经验，将无保留地协助客户作出合适的产品选型。

蒸发器的原理以及分类

除湿机蒸发器又称冷却器，它是制冷循环中直接制冷的器件，一般装在室内机组中。 蒸发器的种类很多，很大一部分蒸发器主要用来冷却空气，即表面冷却式蒸发器；还有少部分是用来冷却水的蒸发器，即冷水机组。 1.冷却空气的蒸发器（表面冷却式蒸发器） 1）表面冷却式蒸发器的工作原理。表面冷却式蒸发器的工作过程是一个汽化吸热过程。制冷剂经节流过程后，成为气液混合体，但其中液体占大部分。降压后的制冷剂液体在蒸发器中流动时，激烈的进行吸热汽化，称为沸腾，这一步才是获得制冷效应的热力过程，是制冷系统的最终目的，这一过程在蒸发器内进行，此后制冷剂变为气态再经过压缩进入空气冷凝过程。 蒸发器吸收的热量来自于两部分：一是冷却空气所放出的显热；二是空气中水蒸气冷凝时放出的潜热。换句话说，空调器的制冷量一部分用于降低被冷却空气的温度，另一部分用于空气中水蒸气的冷凝（除湿）。2）表面冷却式蒸发器的结构。表面冷却式蒸发器的结构与空气冷凝器一样，只是外观造型不一样，它也是用风机鼓动空气强迫对流式的蒸发器。 2.冷水机组蒸发器 3.冷水机组过去是大。中型的机组，一般用于中央空调中，以水作为介质，把冷源送往各个房间。目前 已发展至制冷量为23250W左右的小型制冷装置，甚至更小的冷水机组，作为一种称为模块式的冷水机组。这种机组体积小，搬运灵活，安装场地小，可以几台并列安装，组合使用，较适宜于户式中央空调器。 冷水机组的制冷剂都是水，用于空调中以冷却水为介质的蒸发器，最常用的有以下两种类型。1）干式壳管式蒸发器 干式壳管式蒸发器的实物外形及其结构。一个细长的筒体两端有圆板，用焊接形式与筒体结合，并有一定的密闭性。管板上有许多管孔，将蒸发管插入管孔，并露出管板外，用管密封或焊接密封。管板外再盖以端盖，端盖与管板接触面有垫片充填密封，并用螺旋紧固。端盖上有分隔肋，把端盖内腔分为几个部分，一般是一分为四，这样就分成四个流程。筒体上的两端各焊接一段钢管，管口装有法兰，一遍与水管连接，铜管内装有十多块者流板，一只端盖上有进出口接管，进口小，出口大，并装有法兰，一遍与系统连接。这就是干式壳管式蒸发器的结构。

型离心式薄膜蒸发器基本原理和保养方法

蒸发是化工单元操作中最常见的最基本的单元操作，从操作方式可分为单效蒸发、多效蒸发和直接接触蒸发，按流体循环方式可分为不循环型蒸发、自然循环型蒸发、强制循环型蒸发、刮膜式蒸发及离心式薄膜蒸发器。设计时针对不同的物料用不同的蒸发器。正确的应用不仅能提高产品的质量，又能够节能降耗、降低生产成本、提高经济效益。是在多重领域中企业常用的一种机器。 一、原理 新型离心式薄膜蒸发器采用内置锥形旋转加热器，物料由输送管直接进入锥形加热器在离心力的推动下沿加热面向外侧延伸滚动并受热，在锥体顶部即完成整个蒸发过程，挥发出的轻组份经二次蒸气出口进入冷凝器回收，重组分由出料收集管输送进成品储罐，未达浓度要求的物料经循环泵再循环进入蒸发器进行二次蒸发。 二、特点 1、蒸发强度高 物料在高速旋转的加热面上产生离心力，所产生的离心力可达重力的上百倍甚至几千倍，在如此大的离心力作用下，物料在加热面上形成的液膜厚度可达0.1mm,因此蒸发效果好，蒸发强度大，总传热系数可达4000-8000kal/m2.hrc.工作效果高，节能降耗强，大大降低生产成本。 2、停留时间短：由于锥型加热面高速旋转产生如此大的离心力，物料迅速从锥体的小端流向外侧，整个加热蒸发的过程仅需1-2秒。 3、蒸发温度低：新型离心式薄膜蒸发器是在真空状态下操作，且蒸发器内腔的空间足够大，因此真空度较一般的蒸发器高，所以可大大降低物料的沸点，在较低的温度下进行蒸发操作。 4、操作弹性大：离心式薄膜蒸发器可以不同的转速来控制物料在加热面上的停留时间，使物料达到需要的浓度。其次可调节出料收集管的位置高度，也能起到稳定浓度的作用。 5、有独特的发泡抑止效果：普通的蒸发器针对加热过程中易发泡的物料较难处理，一般采用除沫或泡沫积聚，有独特的发泡抑止功能。 6、清洁高效：离心式薄膜蒸发器的结构简洁，死角少，无须刮板，有别于刮板式薄膜蒸发器，避免了刮板与加热面的摩擦,消除了刮板磨损产生的污染,易消毒杀菌,对制药行业不GMP要求的产品特别适用 7、清晰高效:离心适薄膜发器配有视镜观察孔,对物料浓缩过程及成膜情况一目了然,有另于其它的蒸发器 8、高效节能:由于离心式薄膜蒸发器的成膜情况好,因此蒸发强度大,热能利用率高,与传统的蒸发器相比,蒸发效率显著提高,热能利用率高,是一种高效节能的蒸发器 但离心式薄膜蒸发器也有限制性,如果在蒸发温度下物料的粘度超出200CP,不宜采用离心式薄膜蒸发器,由于周边配置较多,因此价格比一般的蒸发器高 三、适用范围 由于离心式薄膜蒸发器有以上明显的特点,只要物料的粘度不超过200CP,都能用离心式薄膜蒸发器完成蒸发过程,所以特别是对于热敏性要求极高的产品,和受热蒸发时发泡性强的物料,如抗生素发酵液,血液制品及蛋白水溶液等的蒸发,特别是对于热敏性要求极高的产品,和受热蒸发时发泡性强的物料,如抗生素发酵液,血液制品及蛋白水溶液等的蒸发,特别是针对蒸发过程中发泡性强的物料,其它形式的蒸发器不易解决,离心式薄膜蒸发器是较好的形式。范围在同种薄膜蒸发器中是实用范围最广的 薄膜蒸发器的几点维护保养事项： （1)减速机润滑油为40#机油，其加油量应在指示高度内。油量过多会引起搅拌而发热，油量过少偏心体轴泵油膜破坏而发热导致温度升高。开始使用时在1个月之内更换二次润滑油，以后润滑油3－4个月内更换一次。 （2)打开低封头后，拧开转子U 型槽底部螺栓，每四个月检查刮板更换刮板。 （3)每二个月打开底轴承，检查底轴承磨损情况，必要时更换底轴承。 （4)根据物料性质应定期用温水或溶剂浸泡、清洗内筒体。 （5)每一个月向机械密封腔加密封液一次，密封液为20#机械油。

双效降膜蒸发器工作原理及其在制药行业的运用(精)

做客专家：南京金日制药装备有限公司高级工程师陈晓东 本期议题：双效浓缩器具有节能优势 浓缩工段对于制药企业来说是能耗的重头。在很多企业，其能耗要占到企业蒸气总消耗的60%以上。目前，有不少制药企业在浓缩工段仍使用单效浓缩器，这是很不经济的。据估算，双效浓缩器比单效浓缩器节省蒸气消耗45%以上，节约冷却用水47%以上，而且也可减少对环境的污染。 ■单效浓缩设备能耗大探因 单效外循环浓缩器装置主要是由加热器、蒸发器、冷凝器、冷却器和受液罐组成。需要浓缩的料液通过加热器的管程受蒸气加热达到沸点温度，经上升管由切线方向进入蒸发室迅速蒸发。其中未经汽化、比重较大的液滴受离心力的作用而被甩到器壁上，从而在重力的作用下，下落到蒸发器下部，由于蒸发器与加热器是通过下降管互相连接的装置，故未能蒸发的液体又通过下降管回到加热器中再被加热，如此循环加热蒸发，使得溶液中的溶媒不断汽化被带出，使溶液中的溶质浓度不断升高，最终达到所需要的浓度。而已经汽化的溶媒蒸气则从蒸发器上口通过捕沫器进入冷凝器被冷凝成液体再进入下方的接收器中，根据需要可以回收利用。 这里的能源消耗主要是两个方面：一是在加热器内用于加热稀溶液使溶液中溶媒蒸发所消耗的生蒸气；另一个就是使已经汽化的溶媒蒸气再冷凝成溶媒液体时，在冷凝器中所需要的冷却水。前者需要供给热量，而后者需要带走热量。被加热的溶液所产生的溶媒蒸气含有大量的热能，在这里不但没有得到利用，相反还要消耗大量的冷却水来冷却它。产量越大，即蒸发量越大，供给的热量越多，所需的蒸气就越多，而同时所消耗的冷却水也越多。这就是单效浓缩器能耗大的原因所在。 ■双效浓缩器节能原因探究

薄膜蒸发器

刮膜蒸发器（分子蒸馏） 一、概述： 二十世纪50年代，国外“Luwa”和“Samesre uther”公司对刮膜蒸发器（又称薄膜蒸发器）就已进行开发制作，发展至今刮膜蒸发器已被大家普遍认可和接受。今天HEC公司作为蒸发器专业研制公司，在蒸馏、浓缩、脱气、脱色、脱臭、干燥和反应领域里解决不同的工艺处理过车工内和特殊要求的问题；并提供更广泛的、不同类型的刮膜蒸发器应用、例如： 1. 提供一个适用范围广、不同 2. 应用的各种转子类型； 3. 垂直或卧式结构； 4. 圆柱或锥型设计； 5. 顺流或逆流工作原理； 刮膜蒸发器特性： 刮膜蒸发器主要有下列技术特性和其它蒸发器有所不同： ▲操作弹性大：由于刮膜器独有的性能，使其适宜于处理易结垢、结晶、起泡和要求平稳蒸发、高粘性及随浓度提高粘度急剧增加的物料，其蒸发过程也呢功能平稳处理； ▲连续操作：连续进料、连续出料，调节进料量控制出料浓度； ▲处理热敏感：因为在整个装置里短的停留时间和低的蒸发温度； ▲高蒸发性能：由于刮膜器的特性，加热面具有高的表面热通量； ▲损失量小：万一产品改变损失量小，因为物料在蒸发器里无滞留； ▲真空压降小：物料汽化气体从加热面送到外置的冷凝器，需要一定的压差。在一般的蒸发器中，这种压差要求（△p）通常是比较高的，有时甚至高的难于接受。而刮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，压差可以很小即真空度可达1mmHg。 二、刮膜蒸发器工作原理 基础： 根据混合物中两种不同沸点的物料进行分离。在这里，产品的热分离归诸于刮膜蒸发器的机械力产生薄膜和高速湍动。 当待处理物料进入刮膜蒸发器后，首先和转子上的布料器相接触，并被均匀地分配到筒壁，然后靠第一组刮膜片加速并立即在加热面上形成（0.5-3.5mm）间隙的液膜；在每一个刮膜片前面（Ⅱ区）的流体形成一个涡流（见图1），在加热面和叶片顶部之间间隙里的流体被非常高的湍动，并导致强烈传热和传质，甚至高粘度产品在这湍动下产生高的热传递系数。 ▲立式刮膜蒸发器工作原理： 由带夹套加热的垂直圆筒体及转子等部件组成。待处理物料被连续不断地从位于加热夹套（图2）上部进入蒸发器，经位于进料口处的布料器将其分配到垂直筒体内壁，这时物料被刮膜片加速并立即在加热面上形成一个湍流薄膜，以螺旋状向下推进。 在此过程中，旋转的刮膜器保证液膜的均匀和连续，并阻止液膜在加热面结焦、结垢。轻组份料（低沸点）被蒸发形成蒸汽流上升、经汽液分离器进行汽液分离；在这里产生的液滴或泡沫被击碎并返回到蒸发器布料口；分离后的汽体流向蒸发器的顶部和二次蒸汽出口相联的外置冷凝器或下道工序，重组份（高沸点）沿着加热面以螺旋型轨道流向蒸发器底部（大约几秒）从出口排出。 对于特殊的应用，二次蒸汽和液膜可以顺流。 ▲立式圆锥型刮膜蒸发器工作原理： 立式圆锥型薄膜蒸发器的工作原理和卧式圆锥型薄膜蒸发器相类似（图3） ▲卧式刮膜蒸发器工作原理： 物料从大直径端连续不断地进入卧式蒸发器（图4），被刮膜片加速和分配并立即在加热面上

薄膜蒸发器

软件批准号：CSBTS/TC40/SC5-D01-1999 DATA SHEET OF PROCESS EQUIPMENT DESIGN 工程名： PROJECT 设备位号： ITEM 设备名称：薄膜蒸发器 EQUIPMENT 图号： XLE-41J DWG NO。 设计单位：西安协力动力科技有限公司 DESIGNER

计算所依据的标准 GB 150.3-2011 设 计 条 件 简 图 计算压力 p c -0.100 MPa 设计温度 t 150.0 ? C 设备壳体内径 D i 1000.0 mm 螺栓连接平盖型式 N o 9 计算直径 D c 1028.0 mm 径向截面上各开孔直径之 和 D 65.0 mm 材料名称 Q245R 许用应力 [σ]t 127.0 MPa 中心圆直径 D b 1090.0 mm 螺 公称直径 d B 20.0 mm 栓 数量 n 36 个 材料名称 35CrMoA 垫 外径 D 外 1044.0 mm 内径 D 内 1004.0 mm m 2.00 y 11.0 MPa 片 压紧面形状 1a,1b 材料类型 软垫片 压力试验时应力校核 压力试验类型 液压试验 试验压力值 P T = 0.50 MPa 压力试验允许通过的应力[σ]t [σ]T = 202.50 MPa 试验压力下封头的应力 σT = φ δ..22 e i T KD p = 119.95 MPa 校核条件 σT ≤ [σ]T 校核结果 合格 厚 度 设 计 系数 K (取大值) 预紧时 A m =1353.4 A b =8456.4 W = 0.5( A m + A b )[σ]b = 1030027.0 3 78.1c c G D p WL K = = 0.52 操作时 W =0.0 3 78.13.0c c G D p WL K + == 0.30 开孔削弱系数 ν = 0.94 计算厚度 δp = D c []φ σt p K c ?= 19.97 mm 计 算 结 果 名义厚度 47.7 mm 校核合格

蒸发基本原理

蒸发的基本原理 前言 使含有不挥发溶质的溶液沸腾汽化并移出蒸汽，从而使溶液中溶质浓度提高的单元操作称为蒸发，所采用的设备称为蒸发器。蒸发操作广泛应用于化工、石油化工、制药、制糖、造纸、深冷、海水淡化及原子能等工业中。 蒸发操作中的热源厂采用新鲜的饱和水蒸汽，又称生蒸汽。从溶液中蒸出的蒸汽称为二次蒸汽，以区别于生蒸汽。在操作中一般用冷凝方法将二次蒸汽直接冷凝，而不利用其冷凝热的操作称为单效蒸发。若将二次蒸汽引到下一效蒸发器作为加热蒸汽，以利用其冷凝热，这种串联蒸发操作称为多效蒸发。 蒸发操作可以在加压、常压或减压下进行，工业上的蒸发操作经常在减压下进行，这种操作称为真空蒸发。真空蒸发的特点在于：1. 减压下溶液的沸点下降，有利于处理热敏性物料，且可利用低压强的蒸汽或废蒸汽作为热源。2. 溶液的沸点随所处的压强减小而降低，故对相同压强的加热蒸汽而言，当溶液处于减压时可以提高传热总温度差;但与此同时，溶液的粘度加大，使总传热系数下降。3. 真空蒸发系统要求有造成减压的装置，使系统的投资费用和操作费用提高。 一般情况下，经浓缩后的液体为产品，二次蒸汽冷凝液则被排除；蒸发过程的实质是传热壁面一侧的蒸汽冷凝与另一侧的溶液沸腾间的传热过程，溶剂的汽化速率由传热速率控制，故蒸发属于热量传递过程，但又有别于一般传热过程，因为蒸发过程具有以下特点： 1）传热性质传热壁面一侧为加热蒸汽进行冷凝，另一侧为溶液进行沸腾，故属于避免两侧流体均有相变的恒温传热过程。 2）溶液性质有些溶液在蒸发过程中有晶体析出、易结垢和生泡沫、高温下易分解和聚合；溶液的粘度在蒸发过程中逐渐增大，腐蚀性逐渐增强。 3）溶液沸点的改变含有不挥发溶质的溶液，其蒸汽压较同温度下溶剂（即纯水）的为低，换言之，在相同压强下，溶液的沸点高于纯水的沸点，故当加热蒸汽一定时，蒸发溶液的传热温度差要小于蒸发水的温度差。溶液浓度越高这种现象越显著。 4）泡沫夹带二次蒸汽中常夹带大量液沫，冷凝前必须设法除去，否则不但损

蒸发器原理结构简介

蒸发器主要由加热室及分离室组成。按加热室的结构和操作时溶液的流动情况，可将工业中常用的间接加热蒸发器分为循环型(非膜式)和单程型(膜式)两大类。 一、循环型(非膜式)蒸发器 这类蒸发器的特点是溶液在蒸发器内作连续的循环运动，以提高传热效果、缓和溶液结垢情况。由于引起循环运动的原因不同，可分为自然循环和强制循环两种类型。前者是由于溶液在加热室不同位置上的受热程度不同，产生了密度差而引起的循环运动；后者是依靠外加动力迫使溶液沿一个方向作循环流动。 (一)中央循环管式(或标准式)蒸发器 中央循环管式蒸发器，加热室由垂直管束组成，管束中央有一根直径较粗的管子。细管内单位体积溶液受热面大于粗管的，即前者受热好，溶液汽化得多，因此细管内汽液混合物的密度比粗管内的小，这种密度差促使溶液作沿粗管下降而沿细管上升的连续规则的自然循环运动。粗管称为降液管或中央循环管，细管称为沸腾管或加热管。为了促使溶液有良好的循环，中央循环管截面积一般为加热管总截面积的40％一100％。管束高度为1—2m；加热管直径在25～75mm之间、长径之比为20～40。 中央循环管蒸发器是从水平加热室、蛇管加热室等蒸发器发展而来的，相对于这些老式蒸发器而言，中央循环管蒸发器具有溶液循环好、传热效率高等优点；同时由于结构紧凑、制造方便、操作可靠，故应用十分广泛，有“标准蒸发器”之称。但实际上由于结构的限制，循环速度一般在～／s以下；且由于溶液的不断循环，使加·热管内的溶液始终接近完成液的浓度，故有溶液粘度大、沸点高等缺点；此外，这种蒸发器的加热室不易清洗。 中央循环管式蒸发器适用于处理结垢不严重、腐蚀性较小的溶液。 (二)悬筐式蒸发器

薄膜蒸发器原理及规格

薄膜蒸发器（无锡海源） 一、概述 薄膜蒸发器是通过旋转刮膜器强制成膜，并高速流动，热传递效率高，停留时间短（约10~50秒），可在真空条件下进行降膜蒸发的一种新型高效蒸发器。 它由一个或多个带夹套加热的圆筒体及筒内旋转的刮膜器组成。刮膜器将进料连续地在加热面刮成厚薄均匀的液膜并向下移动；在此过程中，低沸点的组份被蒸发，而残留物从蒸发器底部排出。 二、性能特点 ·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。 ·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。·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。 ·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。 ·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。 三、应用领域 在热交换工程中，刮板式薄膜蒸发器得到广乏的应用。尤其对热敏性物料（时间短暂）的热交换，刮膜器有利于热交换的进行，并通过不同的刮膜器设计，能进行复杂产品的蒸馏。

薄膜蒸发器原理和应用审批稿

薄膜蒸发器原理和应用 YKK standardization office【 YKK5AB- YKK08- YKK2C- YKK18】

蒸馏是最重要的一种用加热对不同物质进行分离的方式之一。常规的蒸馏方式：原料在蒸发器内被加热至蒸发温度, 低沸点组分蒸发后进入冷凝器冷却, 得到所需的产品。 ??? ?但是，常规的蒸馏方式 - 需要较高的蒸馏温度 - 物料加热时间较长 局限性 - 无法对热敏物质进行分离 真空蒸馏? 通过将系统抽真空可降低蒸发温度 压力与沸点的关系 压力每降低一个数量级，沸点降低约20－30度 但对于热敏物质来说, 在蒸馏釡内进行的真空蒸馏有很多缺陷 ??? - 很长的蒸馏时间 - 由于压力降的缘故，以及真空泵很难克服蒸馏釜内液面的静压高度，所以在蒸发处的真空是非常有限的。 最终的真空度并不由真空泵的大小而决定, 而是受管路的传导性和蒸发器内静液面高度的限制. 薄膜蒸发器中的真空蒸馏 从一个薄膜上蒸发能消除静液面高的影响, 在刮膜蒸发器中, 物料沿着加热的圆柱筒体表面向下流动, 形成薄膜, 在流动 过程中成薄膜状的物料被蒸发.

带外冷凝器的薄膜蒸发器 液膜被一个刮膜系统不断地进行混合, 冷凝在一个外置的冷 凝器中进行, 冷凝器连接有真空系统. 刮环靠自身的离心力在蒸发器内壁上刮出约1mm厚薄膜 薄膜的优点： - 传热效率高 - 质量交换快 - 物料受热时间短,只有15秒到30秒 - 物料以膜的形式出现，几乎没有液面压差,减少了真空度的 损失 但是带外冷凝器的薄膜蒸发器也有局限性: 由于蒸发器与冷凝器之间的管路连接导致的压力降, 蒸发器 内获得的真空度仅局限于毫巴级,最低大约可降至1毫巴 (100Pa) 带有内置冷凝器的短程蒸发器 使用短程蒸馏/分子蒸馏能够消除真空度不足的不利因素. 冷 凝器置于圆筒型蒸发器的内部, 蒸发器与冷凝器之间的距离 非常地短. 事实上, 不存在压力降的问题.

薄膜蒸发器

薄膜蒸发器 一、概述 薄膜蒸发器是通过旋转刮膜器强制成膜，并高速流动，热传递效率高，停留时间短（约10~50秒），可在真空条件下进行降膜蒸发的一种新型高效蒸发器。 薄膜蒸发器由一个或多个带夹套加热的圆筒体及筒内旋转的刮膜器组成。刮膜器将进料连续地在加热面刮成厚薄均匀的液膜并向下移动；在此过程中，低沸点的组份被蒸发，而残留物从蒸发器底部排出。 二、性能特点 ·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。 ·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。 ·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。 ·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。 ·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。 三、应用领域 在热交换工程中，刮板式薄膜蒸发器得到广乏的应用。尤其对热敏性物料（时间短暂）的热交换，刮膜器有利于热交换的进行，并通过不同的刮膜器设计，能进行复杂产品的蒸馏。 刮膜蒸发器已在下述领域用于蒸发浓缩、脱溶、汽提、反应、脱气、除臭（气）味等为目的，取得了良好效果。 四、工作原理 物料从加热区的上方径向进入蒸发器；经布料器分布到蒸发器加热壁面，然后，旋转的刮膜器将物料连续均匀地加热面上刮成厚薄均匀的液膜，并以螺旋状向下推进。在此过程中，旋转的刮膜器保证连续和均匀的液膜产生高速湍流，并阻止液膜在加热面结焦、结垢，从而提高传总系数。轻组份被蒸发形成蒸汽流上升，经汽液分离器到达和蒸发器直接相连的外置冷凝器；重组份从蒸发器底部的锥体排出。一个独特的布料器不仅仅具有将物料均匀地泼向蒸发器内壁，防止物料溅到蒸发器内部喷入蒸汽流，还具有防止刚进入的物料在此处闪蒸，有利于泡沫的消除，物料只能沿着加热面蒸发。 在刮膜蒸发器的上部配有一个依据物料特性设计的离心式分离器，将上升蒸汽流中的液滴分离出来并返回布料器。 五、技术参数 型号、参数BM8 蒸发面积㎡8 蒸发工作压力Mpa 0.4 蒸发量550

几种蒸发器的结构及工作原理

几种蒸发器的结构及工作原理蒸发器主要由加热室及分离室组成。按加热室的结构和操作时溶液的流动情况，可将工业中常用的间接加热蒸发器分为循环型(非膜式)和单程型(膜式)两大类。 一、循环型(非膜式)蒸发器 这类蒸发器的特点是溶液在蒸发器内作连续的循环运动，以提高传热效果、缓和溶液结垢情况。由于引起循环运动的原因不同，可分为自然循环和强制循环两种类型。前者是由于溶液在加热室不同位置上的受热程度不同，产生了密度差而引起的循环运动；后者是依靠外加动力迫使溶液沿一个方向作循环流动。 (一)中央循环管式(或标准式)蒸发器 中央循环管式蒸发器，加热室由垂直管束组成，管束中央有一根直径较粗的管子。细管内单位体积溶液受热面大于粗管的，即前者受热好，溶液汽化得多，因此细管内汽液混合物的密度比粗管内的小，这种密度差促使溶液作沿粗管下降而沿细管上升的连续规则的自然 循环运动。粗管称为降液管或中央循环管，细管称为沸腾管或加热管。为了促使溶液有良好的循环，中央循环管截面积一般为加热管总截面积的40％一100％。管束高度为1—2m；加热管直径在25～75mm之间、长径之比为20～40。

中央循环管蒸发器是从水平加热室、蛇管加热室等蒸发器发展而来的，相对于这些老式蒸发器而言，中央循环管蒸发器具有溶液循环好、传热效率高等优点；同时由于结构紧凑、制造方便、操作可靠，故应用十分广泛，有“标准蒸发器”之称。但实际上由于结构的限制，循环速度一般在0.4～0.5m／s以下；且由于溶液的不断循环，使加·热管内的溶液始终接近完成液的浓度，故有溶液粘度大、沸点高等缺点；此外，这种蒸发器的加热室不易清洗。 中央循环管式蒸发器适用于处理结垢不严重、腐蚀性较小的溶液。

薄膜蒸发器的工作原理

薄膜蒸发器的工作原理 物料从加热区的上方径向进入薄膜蒸发器；经布料器分布到蒸发器加热壁面，然后，旋转的刮膜器将物料连续均匀地加热面上刮成厚薄均匀的液膜，并以螺旋状向下推进。在此过程中，旋转的刮膜器保证连续和均匀的液膜产生高速湍流，并阻止液膜在加热面结焦、结垢，从而提高传总系数。轻组份被蒸发形成蒸汽流上升，经汽液分离器到达和蒸发器直接相连的外置冷凝器；重组份从蒸发器底部的锥体排出。 一个独特的布料器不仅仅具有将物料均匀地泼向蒸发器内壁，防止物料溅到蒸发器内部喷入蒸汽流，还具有防止刚进入的物料在此处闪蒸，有利于泡沫的消除，物料只能沿着加热面蒸发。 在薄膜蒸发器的上部配有一个依据物料特性设计的离心式分离器，将上升蒸汽流中的液滴分离出来并返回布料器。 螺旋板式换热器的优缺点 1、优点：螺旋板式换热器结构紧凑，单位体积提供的传热面很大，如直径￠1500mm高1200mm的螺旋板换热器的传热面可达130m2。流体在螺旋板内允许流速较高，并且流体沿螺旋方向流动，滞流层薄，故传热系数大，传热效率高。此外还因流速大，脏物不易滞留。 2、缺点：螺旋板式换热器要求焊接质量高，检修比较困难。重量大，刚性差，螺旋板式换热器运输和安装时应特别注意。 生产实践证明，螺旋板式换热器与一般列管式换热器相比是不容易堵塞的，尤其是泥沙、小贝壳等悬浮颗粒杂质不易在螺旋通道内沉积，分析其原因；一是因为它是单通道杂质在通道内的沉积一形成周转的流还就会提高至把它冲掉，二事故因为螺旋通道内没有死角，杂质容易被冲出。 二、搪瓷反应釜使用过程中注意事项 1）搪瓷反应釜加入物料不应超过公称容量，也不允许加入少量物料或空罐加热。物料加 入设备内应严防夹带块状金属或杂物，对于大块硬质物料粉碎后加入。尽量减小物料与罐壁之间的温差，避免冷罐加热或热罐加冷料。; 2）使用带夹套的搪瓷反应釜时，加热或冷却要缓慢进行，采用蒸汽加热时，夹套内先通入0.1Mpa的蒸汽保持15分钟后再升压，直至升到操作压力，但不得超过设计压力。 3）搪瓷反应釜在设计压力下的工作温度范围为0~200°。 4）搪瓷设备一定要避免使用铁棒、铁铲在设备内搅拌，如确实需要，可用木棒、竹条进行操作。 5）机械密封腔内的润滑液（密封液）应保证清洁，不得夹带固体颗粒。 6）应该建立搪瓷设备使用与维护制度，确保设备正常运转。 7）定期经常检查搪瓷衬里、传动部件、密封情况是否正常，若发现异常应及时处理。 8）搪瓷表面粘附的物料若需清理，应用木、竹、塑料等非金属器具进行清楚，严禁使用金属器具。 9）经常加注传动部件、放料阀丝杆润滑液，保证其良好运行。 10）设备应保持清洁，夹套中的污物和氧化铁影响传热效果，最好每月清洗一次。 11）夹套内若使用除垢剂时，应在短时间内完成，然后用清水对夹套内反复冲洗。

薄膜蒸发器概述

薄膜蒸发器概述 刮板式薄膜蒸发器适合于浓缩高粘度的果汁、蜂蜜、或含有悬浮颗粒的料液。是利用高速旋转将液体分布成均匀薄膜而进行蒸发或蒸馏的一种高效蒸发、蒸馏设备，也可进行脱臭、脱泡反应及加热、冷却等单元操作，又广泛应用于中、西制药、食品、轻工、石油、化工、环保等行业。 在浓缩过程液层很薄，溶液沸点升高可忽略，料液在加热区域停留时间，随浓缩器的高度（长度）和刮板的导向角、转速等因素而变化，一般在2秒～45秒左右。 加热室是一夹套圆体，它根据工艺要求与加工条件而进行设计。当浓缩比较大时，可增加加热室长度，分成几段加热区，采用不同压力加热蒸汽来加热，这有利于保证产品质量。 加热室圆筒体内表面，必须经过精加工。保证刮板与加热面之间的最小隙在1.5±0.3毫米左右。 薄膜蒸发器结构 刮板式薄膜蒸发器由转轴、料液分配盘、刮板、轴承、轴封、蒸发室和夹套加热室等所组成，一般有立式、卧式两种类型。 立式刮板薄膜浓缩器，它的料液从上部和进料管，以稳定流量进入，先经由转轴带动旋转的分配盘，在离心力作用下，被抛向夹套加热室的内壁，这时料液受重力作用，沿着器壁向下流动，在此同时，装在转轴上的刮板，把料液刮成薄膜，这样料液受加热面的加热而蒸发。由于料液部在重力及离心的作用，不断更新液膜，最后流集于底部。在浓缩过程所产生的二次蒸汽，可与浓缩液并流方向进入汽液分离器，分离排除，或者以逆流方向上长升到浓缩器顶部，经旋转的带孔叶板，把夹带的液沫分离，从顶部排出，进入冷凝器。 薄膜蒸发器性能 刮板式薄膜蒸发器设备采用离心式滑动沟槽转子，是目前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。

薄膜蒸发器原理和应用

薄膜蒸发器原理和应用 Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】

蒸馏是最重要的一种用加热对不同物质进行分离的方式之一。常规的蒸馏方式：原料在蒸发器内被加热至蒸发温度, 低沸点组分蒸发后进入冷凝器冷却, 得到所需的产品。 但是，常规的蒸馏方式 - 需要较高的蒸馏温度 - 物料加热时间较长 局限性 - 无法对热敏物质进行分离 真空蒸馏 通过将系统抽真空可降低蒸发温度 压力与沸点的关系 压力每降低一个数量级，沸点降低约20－30度 但对于热敏物质来说, 在蒸馏釡内进行的真空蒸馏有很多缺陷 - 很长的蒸馏时间 - 由于压力降的缘故，以及真空泵很难克服蒸馏釜内液面的静压高度，所以在蒸发处的真空是非常有限的。 最终的真空度并不由真空泵的大小而决定, 而是受管路的传导性和蒸发器内静液面高度的限制. 薄膜蒸发器中的真空蒸馏 从一个薄膜上蒸发能消除静液面高的影响, 在刮膜蒸发 器中,物料沿着加热的圆柱筒体表面向下流动, 形成薄

膜, 在流动过程中成薄膜状的物料被蒸发. 带外冷凝器的薄膜蒸发器 液膜被一个刮膜系统不断地进行混合, 冷凝在一个外置 的冷凝器中进行, 冷凝器连接有真空系统. 刮环靠自身的离心力在蒸发器内壁上刮出约1mm厚薄膜 薄膜的优点： - 传热效率高 - 质量交换快 - 物料受热时间短,只有15秒到30秒 - 物料以膜的形式出现，几乎没有液面压差,减少了真 空度的损失 但是带外冷凝器的薄膜蒸发器也有局限性: 由于蒸发器与冷凝器之间的管路连接导致的压力降, 蒸 发器内获得的真空度仅局限于毫巴级,最低大约可降至 1毫巴(100Pa) 带有内置冷凝器的短程蒸发器

降膜技术总结

降膜蒸发技术 从操作方式可分为单效蒸发、多效蒸发和直接接触蒸发；按流体循环方式可分为不循环型蒸发、自然循环型蒸发、强制循环型蒸发、刮膜式蒸发及离心式薄膜蒸发 1降膜式蒸发器简介 工作原理：物料由加热室顶部加入，经液体分布器分布后呈膜状向下流动。在管内被加热汽化，被汽化的蒸汽与液体一起由加热管下端引出，经气液分离后即得到浓缩液。在降膜式蒸发器的操作过程中，由于物料的停留时间很短（约5～10 s），而传热系数很高，因此其较广泛地应用于热敏性物料，也可以用于蒸发粘度较大的物料，但不适宜处理易结晶的溶液。 2降膜蒸发系统的特点： 1) 降膜式蒸发器的料液是从蒸发器的顶部加入，在重力作用下沿管壁成膜状下降，并在此过程中蒸发增浓，在其底部得到浓缩液。降膜式蒸发器可以蒸发浓度较高、粘度较大（例如在0.05～0.45Ns/m2范围内）物料。 2) 由于溶液在单程型蒸发器中呈膜状流动，传热系数较高。 3) 停留时间短，不易引起物料变质，适于处理热敏性物料。 4) 液体滞留量小，降膜蒸发器可以根据能量供应、真空度、进料量、浓度等的变化而采取快速运作。近常数, 5) 由于工艺流体仅在重力作用下流动，而不是靠高温差来推动，可以使用低温差蒸发。 6) 降膜蒸发器适用于发泡性物料蒸发浓缩，由于料液在加热管内成膜状蒸发，即形成汽液分离，同时在效体底部，料液大部份即被抽走，只有少部份料液与所有二次蒸汽进入分离器强化分离，料液整过程没有形成太大冲击，避免了泡沫的形成。 3工艺流程 工艺流程有顺流（并流）、逆流、混流（错流）、平流四种形式：

顺流： 溶液和蒸汽流向相同，都由一效顺序流到末效。原料液用泵送入一效，依靠各效间的压差，自动流入下一效，完成液自末效（一般是在负压下操作）用泵抽出。由于后一效的压力低，溶液的沸点也低，溶液从前效进入后一效时会闪蒸部分水分，产生的二次汽也较多，由于后效的浓度较前效高、操作温度低，往往第一效的传热系数比末效高很多。顺流流程一般适宜处理在高浓度的情况下为热敏性的物料。例如糖厂的青汁蒸发。 逆流： 原料由泵从末效依次送入前效，完成液由一效排出，料液与蒸汽逆向流动。一般适宜处理粘度随温度和浓度变化较大的溶液，不易处理热敏性物料。用泵输送，用电量大一些。 混流: 是顺逆流流程的结合，兼有顺逆流的优点避其缺点，但操作复杂，要求自控程度很高。例如淀粉厂黄浆水的蒸发。目前使用较广。 平流： 各效都加料都出完成液，各效都有结晶析出，可及时分离结晶，一般用于饱和溶液的蒸发。很少使用。

管式降膜蒸发器技术说明

管式降膜蒸发站技术说明 1. 主要设备选型 1.1概述 本标书提供的蒸发器型式为管式降膜蒸发器，管式降膜蒸发器在食品、化工、海水淡化、造纸等行业早已是成熟产品，特别是造纸业由于管式降膜蒸发器的特点，目前在国际上早已形成主流，由于国内薄壁不锈钢管材的供应得到解决，今后管式降膜蒸发器将成为用户第一选择。 我公司从事蒸发研究与制造多年，积累了丰富的经验，同时吸收了国外管式降膜蒸发器设备设计、工艺设计先进的技术部分，已形成自己专有技术特点，已有多个成功运行的实例。 1.2设备结构及工作原理 管式降膜蒸发器由加热蒸发室、分配盘、汽液分离室、除雾器、循环管等部分构成。 加热蒸发室 加热蒸发室是由壳体、上下管板、隔板和加热管构成。壳体是根据工作压力按压力容器或常压容器设计，并考虑到在真空状态下受外压时壳体的稳定性。壳体、管子和管板的材料根据介质性质或使用要求，分为碳钢或不锈钢两种形式。加热蒸发室中心为内部循环管，其余部分为均匀分布的加热管，黑液由经内部循环管预热输送至上管板上部的配液盘，由配液盘均匀地分布在管板的管桥上，再沿管壁成膜状流下，同时进行传热蒸发。由于黑液经过中间循环管预热,缩短了预热时间,提高了蒸发效率,不易结垢。此外由于从黑液中蒸发出的蒸汽快速向下流动，将黑液液膜吹得更薄、流速更快，使传热热阻大大降低，传热膜系数更高。由于是液膜蒸发，降低了传热热阻，也没有由于静液位压力引起的沸点升高，故用于加热的有效温差提高。料液在管壁上形成的垢可以用高压水、机械方法、化学方法进行清洗。所以，管式降

膜蒸发器的传热系数和热效率均高于传统的蒸发器。 在对环境要求较高的场合,特别是硫酸盐法制浆，为解决冷凝水的后处理问题，将壳程作成带内部汽提的结构形式，将冷凝水分成轻、重污冷凝水，将重污冷凝水送汽提塔处理，既解决了环境污染，也减少了污水处理量。 管式降膜蒸发器既保留了板式降膜蒸发器传热效率高、运行周期长、操作弹性大等优点，又解决了板式降膜蒸发器易破裂、不易维修的缺点。 分配盘 配液盘是将黑液（被蒸发的介质）均匀分布于各个加热管及加热管内部表面的部件。由于介质的性质不同，以及各效蒸发器黑液的粘度变化，其结构及尺寸也相应改变。分配盘分为多块，便于制造、维护、清理。 分配盘 管板

薄膜蒸发器的基本知识

薄膜蒸发器的基本知识 薄膜是蒸发器是一种蒸发器的一种，它可以使物料液体沿加热管壁呈膜状流动而进行传热和蒸发，具有传热效率高，蒸发速度快，物料停留时间短等优点，因此特别适合热敏性物质的蒸发。薄膜蒸发器机组由蒸发器、汽液分离器、预热器三个部件和一只简易分离器组成，蒸发器为升膜式列管换热器。该蒸发器具有生产能力大、效率高、物料受热时间短等特点，适用于制药、食品、化工等行业的稀溶液浓缩，本薄膜蒸发器设备与物料接触部分均采用不锈 薄膜蒸发器是一种蒸发器的一种，它可以使物料液体沿加热管壁呈膜状流动而进行传热和蒸发，具有传热效率高，蒸发速度快，物料停留时间短等优点，因此特别适合热敏性物质的蒸发。薄膜蒸发器机组由蒸发器、汽液分离器、预热器三个部件和一只简易分离器组成，蒸发器为升膜式列管换热器。该蒸发器具有生产能力大、效率高、物料受热时间短等特点，适用于制药、食品、化工等行业的稀溶液浓缩，本薄膜蒸发器设备与物料接触部分均采用不锈钢制造，具有良好的耐腐蚀性能，经久耐用，非常适合药品卫生要求。 按照成膜原因及流动方向不同，可分为升膜蒸发器、降膜蒸发器。刮膜蒸发器三种类型。 下面具体说下刮板式薄膜蒸发器的优势。 一、薄膜蒸发器真空压降小，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。 二、操作温度低，由于上述优势这使得蒸发过程可以保持在较高真空度条件下进行。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。 三、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。 四、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。 五、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。 常州福特干燥设备 https://www.wendangku.net/doc/1911057666.html,

降膜,升膜蒸发器的区别

降膜和升膜不同，膜传热系数不取决于管内汽速，因此适于用在蒸发量较小的场合。例如有些二级蒸发的设备，常在第一级蒸发时采用升膜，而在第二级蒸发时采用降膜。由于降膜流动是依靠重力而成膜的，为了使每一根管内的液体都能均匀分布，因此在降膜蒸发器上部应有降膜分配器，通称降膜头。降膜头的安装必须呈水平，以免出现液体流动不均的现象。机理

解释一：是指为实现某一特定功能，一定的系统结构中各要素的内在工作方式以及诸要 素在一定环境条件下相互联系、相互作用的运行规则和原理。 解释二：机理是指事物变化的理由与道理。在化学动力学中，所谓“机理”是指从原子的结合关系中来描绘化学过程。在化学气相沉积中，机理的含义更加广泛。如果其过程是动力学控制的，机理是指原子水平的表面过程。 我们这里有一个塔下面就是一个降膜蒸发器 它由加热室和分离罐组成 物料从加热室顶部进入，沿加热管内壁呈膜状下降 在下降的过程中被不断的蒸发增浓 汽液混合物从加热室底部流出进入分离罐 蒸汽从分离罐顶部排出 完成液从分离罐底部排出 升膜蒸发器：是一种将加热室与蒸发室（分离室）分离的蒸发器。加热室实际上就是一个加热管很长的立式固定管板换热器，料 液由底部进入加热管，受热沸腾后迅速汽化；蒸汽在管内迅速上升，料液受到高速上升蒸汽的带动，沿管壁形成膜状上升，并继 续蒸发。汽液在顶部分离，二次蒸汽从顶部溢出，完成液则由底部排出。加热管一般采用25~5mm的无缝管，管长与管径比在常 压下约为100~150，在减压下约为130~180。这种蒸发器适用于蒸发量较大，有热敏性和易产生泡沫的溶液，不适于粘度很大， 容易结晶或结垢的物料。 降膜蒸发器：与升膜蒸发器结构基本相同，主要区别在于原料液是从加热室的顶部加入，在重力的作用下沿管内壁形成膜状下降，并进行蒸发，浓缩液从加热室的底部进入到分离器内并从底部排出，二次蒸汽由顶部溢出。由于二次蒸汽的流向与料液的流向一致，所以能促进料液的向下运动并形成薄膜。在每根加热管的顶部必须装有降膜分布器，以保证每根管子的内壁都能为料液所湿润，并不断有液体缓慢流过，否则，一部分管壁形成干壁现象，不能达到最大的生产能力，甚至不能保证产品质量。降膜蒸发器 适用于热敏性物料，不适于易结晶，结垢或粘度很大的物料。 对于膜蒸发器和升膜蒸发器的工作原理、区别及各自的优缺点，请参照下面的详细介绍。 如果液体黏度比较大，建议还是使用旋转刮板式蒸发器好，此种蒸发器适用于高粘度、易结晶、结垢的浓溶液，我以前的厂用的 就是它，效果不错，如果在它上面加装抽真空装置，效果会更好。 我原来用过三效降膜蒸发器和四效降膜蒸发器，主要用于浓缩葡萄糖浆和玉米浆，记得粘度范围要求好像是<400CP，具体我们使 用的是多少不记得了。 升膜和降膜的区别还在于：升膜的动力消耗较大！但蒸发效果要好！对于国外一般选择升膜蒸发器，原因是他们的主要是风力、水、发电，不像国内是火力发电，所以电的成本低！国内建议选择降膜蒸发器！淀粉的玉米浆、酒精的浓缩液、牛奶的蒸发，都 可以用降膜蒸发器！至于粘度，没有作统计！ 补充一点：升膜和降膜的流速控制不同。升膜的流速要大好多。 升膜的气速常压下要20~30m/s，减压下80~200m/s，加热管长径比100/300。一般一个流程即达到要求。 降膜一般用于粘度不太大的溶液，一次达不到要求可以循环蒸发。 粘度较大或者有结晶的一般使用强制循环蒸发，粘度很大的可以考虑刮膜蒸发 如果是聚合物脱单还是要谨慎一些，低于聚合物熔融态粘度的都没问题。 升膜蒸发器和降膜蒸发器都属于单程蒸发器。这类蒸发器主要特点是：溶液在蒸发器中只通过加热室一次，不做循环流动即从浓 溶液排出。升膜蒸发器，其加热室由许多垂直长管组成，料液经预热后由蒸发器底部引入，进入加热管内受热沸腾后迅速汽化， 生成的蒸汽在加热管内高速上升。溶液则被上升的蒸汽所带动，沿管壁成膜状上升，并在此过程中连续蒸发，汽液混合物在分离 器内分离，完成液由分离器底部排出，二次蒸汽则在顶部导出。 降膜蒸发器，料液是从蒸发器顶部加入，在重力作用下沿管壁成膜状下降，并在此过程中不断被蒸发而蒸浓，在其底部得到完成液。 升膜蒸发器适用于蒸发量较大（即稀溶液）、