刮膜薄膜蒸发器的特点和应用
升膜蒸发器设计计算说明书
《食品工程原理》课程设计 目录 一《食品工程原理》课程设计任务书 (1) (1) ........................................................................................................................................... ．设计课题 (2) (2) ........................................................................................................................................... ．设计条件 (2) (3) ........................................................................................................................................... .设计要求 (2) (4) ........................................................................................................................................... .设计意义 (2) (5) ........................................................................................................................................... .主要参考资料.. (3) 二设计方案的确定 (3) 三设计计算 (4) 3.1. ......................................................................................................................................... 总蒸发水量 (4) 3.2. ......................................................................................................................................... 加热面积初算. (4) ( 1)估算各效浓度 (4) ( 2)沸点的初算 (4) ( 3)温度差的计算 (5) (4)计算两效蒸发水量V，V2及加热蒸汽的消耗量S (6) (5)总传热系数K的计算 (7) ( 6)分配有效温度差，计算传热面积 (9) 3.3. ............................................................................................................................................ 重算两效传热面积.. (10) ( 1)第一次重算 (10) 3.4 计算结果 (11) 四蒸发器主要工艺尺寸的计算 (13)
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
刮板式薄膜蒸发器
苏州岑途工程技术有限公司 Suzhou Century Engineering Technology CO., LTD 薄膜蒸发器介绍资料 2012年9月编制
刮板式薄膜蒸发器 刮板式薄膜蒸发器 一、概述 刮板式薄膜蒸发器，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。 二、结构特点 主体结构图 整体效果图
三、流程图（非标配） 常见流程图 四、关键部件介绍 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。
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）
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.
升降膜蒸发器的设计和应用
升降膜蒸发器的设计和应用 李 壮① 杨得霞 (化工部沈阳化工研究院,沈阳110021) 摘 要 设计了一种升降膜蒸发器串联使用的工业化流程,主要用于蒸发因数较高或需要将溶剂完全脱净的场合,文中给出了该流程的技术要点和设计方法。关键词 膜式蒸发器;脱溶;设计 1 前 言 在农药、医药及其它的中间体合成中,许多化学反应都是在有机溶剂中进行的,反应完成后再把溶剂脱出。最简单的釜式脱溶,传热面小、设备庞大、脱溶时间长,特别是对热敏性物料很不适宜。膜式脱溶已经得到了广泛的应用,但普通的膜式脱溶蒸发因数不能过大,否则在蒸发管的末端将出现干壁现象,局部过热能引起物料分解。习惯的做法是进行两次脱溶,但这将引起投资费用和操作费用的成倍增长。 2 工艺流程说明 作者在多年实践的基础上设计出图1的 流程并成功地应用于工业化生产中。此流程的特点是将完全分开的升膜脱溶系统和降膜脱溶系统合并为一套系统,采用两台蒸发器而仅用一套附属设备。 溶液A 经流量计(FI101)计量后进入升膜蒸发器(E101)进行蒸发脱溶,再经汽液分离器(V101),汽体经冷凝器(E103)冷凝后,冷凝液(溶剂B )流入溶剂贮槽(V104);分离后的液体进入降膜脱溶器(E102)进行降膜脱溶,再经第二分离器(V102)进行汽液分离,液 体成品流入成品贮槽(V103),汽体与冷凝器(E103)的尾气合并后一同进入后凝器(E104),溶剂B 全部冷凝并流入溶剂贮槽, 气相接真空系统。 3 工艺技术要点 在此流程中,物料经升膜蒸发及气液分离后分两个途径,最后在后凝器处合并在一起。途径1经过PG 03管道、E103设备、PG 04管道,其压降为△P 1;途径2经过P L05管道、E102设备、P LG 06管道、V102设备、PG 07管 道,其压降为△P 2,设备V101至设备E102的位差为△H 。两条途径的压力降有以下的等式关系: ρ△h =△P 2-△P 1 式中:ρ表示液体的密度;△h —表示由V101至E102入口的液位高度,为了保证装置的正常操作,△h 的范围为0<△h <△H ,若△h ≥△H ,也就是说△P 2值过大,则V101中的液体将随气体一起进入E103;若△P 2≤△P 1,则将有部分气体随液体一起进入E102。△h 值随着两个途径压降差的改变而 改变。 ① 收稿日期:1997-06-18 ①男 ,38岁,高级工程师。 第27卷第4期1998年12月 沈阳化工Shenyang Chemical Industry Vol.27 No.4 Dec.,1998
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。
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。
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,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）、
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
1.升膜蒸发器操作规程
升膜蒸发器操作规程 克拉玛依市天明化工有限责任公司操作规程规程编号：001 克拉玛依市天明化工有限责任公司升膜蒸发器操作规程版号：出版 拟制：审核：批准：生效日期：2013.3 一、适用范围 升膜蒸发器是一种高效蒸发设备，它能使被蒸发溶液在蒸发器内呈液膜状流过受热表面，迅速使轻相蒸发，从而缩短了加热的停留时间，强化了蒸发效果，它一般都有传热系数高、蒸发强度大接触时间短等优点。 二、操作规程 （一）安装 1.产品出厂前已经进行过整体试车，用户可把设备整体吊装至设备基础上。 2.设备应整体找平，并把设备固定在楼面上或钢架上。 3.对于规格较大的设备为了增加设备的稳定程度，可在底法兰上部适当部位，增加水平方向辅助支撑，辅助支点只限制设备径向位移，不限制其轴向位移。 4.按工艺要求配制好管道，排清异物，清洗置换设备，接通电源。 （二）开车前准备 1.产品出厂前已进行过水压试验和试运转，指标符合图纸要求。 2.检查供液泵运转是否正常，参照离心泵使用操作规程。 （三）正常开车 1.先开启循环冷却水泵，使冷凝器处于运行状态,开启水环真空泵进行抽真空。 2.开启输送泵，打开进料阀，从低含油储罐中把料液打进设备中。 3.缓慢打开导热油阀，让导热油进入升膜蒸发器夹套，从旁通阀排除夹套内不凝性气体后。调节导热油输出温度在120度左右。 4.从底部视镜口观察出料情况，严禁在设备内部充满液体情况下继续进料运转。 5.系统稳定5分钟后，取样分析浓缩液浓度，调节进料阀开启量大小使浓缩液达到预定需要的浓度。
6.当浓缩液容器液面将满时，按步骤切换至另一个容器罐。 （四）正常停车 1.先关导热油阀。 2.关闭进料阀。 3.待蒸发器中料液放净后，关闭出料阀。 4.停循环水泵，停水环真空泵，打开真空放空阀，使系统处于常压状态。 (五)紧急停车 1.下列情况要紧急停车 1）突然停电或突然跳闸。 2）导热油阀失灵，温度超过规定温度。 3）进料突然断料。 4）机械有异常撞击声。 2.紧急停车顺序 1）立即关闭导热油阀和进料阀。 2）切断本系统所有电源及关闭电机。 3）其余按正常步骤停车。 （六）安全及注意事项 1）严禁在满料液情况下开动输送泵电机进料。 2）严禁升膜蒸发罐中的切割液溢入冷凝器中。 3）注意用电安全，不用湿手按动电钮。 4）导热油温度不准超过150度，谨防烫伤。 （七）维护保养 1）打开低封头后，拧开转子U 型槽底部螺栓，每六个月检查升膜蒸发器。2）每二个月打开输送泵底轴承，检查底轴承磨损情况，必要时更换底轴承。3）根据物料性质应定期用温水或溶剂浸泡、清洗内筒体。