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單效蒸發(fā)器

發(fā)布時間： 2023-10-16　　點擊次數(shù)： 3663次

凡是溶液在蒸發(fā)器蒸發(fā)時，所產(chǎn)生的二次蒸汽不再利用，則此種蒸發(fā)操作稱為單效蒸發(fā)。使用單效蒸發(fā)方式的蒸發(fā)器稱為單效蒸發(fā)器。當所需要的生產(chǎn)能力規(guī)模小，蒸汽是廉價的，物料有腐蝕性以致需要非常昂貴的結構材料，或蒸汽被污染以致不能重新利用時，應用單效蒸發(fā)器。
單效蒸發(fā)器一般是指單一的蒸發(fā)器，它在進行溶液蒸發(fā)時所產(chǎn)生的二次蒸氣不再利用。在大規(guī)模生產(chǎn)中，蒸發(fā)大量水分必須消耗大量的一次蒸氣。為了減少一次蒸氣的消耗量，采用將生產(chǎn)中產(chǎn)生出的二次蒸氣導入第二個蒸發(fā)器中作加熱蒸氣用，第二個蒸發(fā)器產(chǎn)生的二次蒸氣還可導入第三蒸發(fā)器中作加熱蒸氣用，每一個蒸發(fā)器稱為一效，以此類推。這樣，幾個蒸發(fā)器串聯(lián)操作，就組成了多效蒸發(fā)器。
單效蒸發(fā)器可以是間歇式、半間歇式或連續(xù)分批方式或連續(xù)地操作。嚴格說來，間歇式蒸發(fā)器其中加料、蒸發(fā)和排放是依次分步進行的蒸發(fā)器。這種操作方式是很少采用的，因為它需要足夠大的殼體以容納進料的全部裝料，加熱元件安放得相當?shù)停员惝旙w積減少到產(chǎn)品的體積時不能被露出。更為常見的操作方式是半伺歇式，其中進料是連續(xù)地加入以維持固定的液面直到整個裝料達到最后的密度為止。連續(xù)分批蒸發(fā)器通常具有連續(xù)的進料，在至少部分循環(huán)范圍內(nèi)連續(xù)的排料。一種操作方法是從貯槽循環(huán)到蒸發(fā)器，再返回原處直到整個貯槽達到所需的濃度為止，于是分批地完成加工。連續(xù)式蒸發(fā)器基本上是連續(xù)地進料和排料，進料和產(chǎn)品的濃度都大體上保持不變。
1. 預熱器和加熱器
多數(shù)情況下，待蒸發(fā)的產(chǎn)品在進入加熱室之前必須被預熱至沸點。通常使用直管預熱器或者板式換熱器完成此項工作。
2.蒸發(fā)器
選擇適當類型的蒸發(fā)器，取決于每一特殊的應用場合和產(chǎn)品的性質(zhì)。
3.分離器
每臺蒸發(fā)器都配備有分離器，用于蒸汽和液體的分離。按照應用范圍來選擇不同類型的分離器，例如離心分離器、重力分離器或者裝有內(nèi)部構件的分離器。設計時需考慮分離效率、壓降和清洗頻率等重要因素。
4. 冷凝器
在可能的場合，蒸發(fā)過程中產(chǎn)生的蒸汽熱量被用于加熱下游幾效蒸發(fā)器和預熱器，或者將蒸汽再壓縮后作為加熱介質(zhì)。但蒸發(fā)裝置最后一效的殘余蒸汽無法照此利用，須將其冷凝。蒸發(fā)裝置可以配備表面冷凝器、接觸式冷凝器或空冷式冷凝器。
5.脫氣/真空系統(tǒng)
使用真空泵來維持蒸發(fā)裝置中的真空。它們從裝置中排出泄漏的空氣和不可凝氣體，以及液體進料時帶入的溶解氣體。為此，可根據(jù)蒸發(fā)裝置的規(guī)模和操作方式使用相應的噴射泵和液環(huán)泵。
6.泵
由于設計條件和應用錯綜復雜，必須考慮泵的選型。選擇標準是蒸發(fā)裝置中的產(chǎn)品特性、吸入壓頭情況、流量和壓縮比。對于低黏度產(chǎn)品來說，主要使用離心泵;而高黏度的產(chǎn)品則需使用容積泵。一些含有固體或結晶的產(chǎn)品，使用其他類型的泵，例如旋槳泵。根據(jù)特定的應用場合以及相關的使用條件決定泵的類型、尺寸、速度、機械密封和材料。
7.清洗系統(tǒng)
根據(jù)不同的產(chǎn)品，設備經(jīng)過一定時間的運轉(zhuǎn)后，可能會發(fā)生結垢現(xiàn)象。絕大多數(shù)情況下使用化學清洗可去除水垢和其他污垢。為此，蒸發(fā)裝置需配備一些必要的設備組件如清洗劑槽、附加泵和管道閥門。這些設備保證了裝置無需拆卸即可進行清洗，一般稱為“原位清洗"CIP。清洗的選擇要根據(jù)結垢的類型。清洗劑滲入結殼層，將結殼溶解或使其分解，使蒸發(fā)器表面被清洗，如有必要還可對表面進行消毒。
8.蒸汽洗滌器
如果裝置不是由生蒸汽加熱，而是由廢蒸汽例如干燥器的蒸汽加熱，為避免這些蒸汽對蒸發(fā)裝置的加熱室的污染和結垢，在它們進入之前必須被清洗干凈。
9. 冷凝液精處理系統(tǒng)
盡管小液滴的分離已非常理想，但冷凝液的質(zhì)量可還是達不到要求的純度，特別是在產(chǎn) 品含有揮發(fā)性組分時。根據(jù)不同的應用，通過使用精餾塔或膜過濾系統(tǒng)可以將冷凝液進一步純化。
10.材料
根據(jù)不同的產(chǎn)品的需求決定了采用制造蒸發(fā)裝置所需的材料。大多數(shù)情況下采用不銹鋼，如有特殊需求還可使用哈氏合金、鈦、鎳、銅、石墨、鋼內(nèi)襯橡膠、合成材料等。

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