升膜式蒸发器成膜原理教材

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膜式蒸发

膜式蒸发
第三节 膜式法固碱生产
1 生产原理
膜式法固碱生产系根据薄膜蒸发原理, 采用升膜蒸发器将45%液碱,在负压下用 蒸汽加热预浓缩到60%液碱。然后再通过 降膜蒸发器,以熔盐作为载热体.在常压 下将60%碱液加热浓缩成熔融碱。最后经 冷却制得固碱。

1.升膜蒸发器中的沸腾传热过程 升膜蒸发是通过升膜蒸发器来实现的。该 设备由一束很长的镍管组成,料液由蒸发器的 底部进入向上流动。管外用蒸气加热。根据流 体在管内流动和受热状况,料液在升膜蒸发器 内基本上可分为六个区域 (1)预热区 流体在未产生气泡前为单 相液体对流给热,整个液体的温度在管内逐渐 上升。这一区域称为流体的预热区。

(3)饱和泡核沸腾区 随着液体向上流 动,管内中心部分的液体也逐渐达到沸点 而沸腾,这时液体的沸腾称为饱和泡核沸 腾。此时生成的汽泡不再消失,汽泡分散 并悬浮于液相中。流体流动方式从单相的 液体流动转化为气液两相的流动。

表面沸腾和饱和泡核沸腾均为局部沸腾, 汽泡分布在液体中。在加热表面仍存在着 过热的液流层,并不断地向液流中心输送 汽泡。这种液体的流动状态称为泡状流。

(4)环状流区 气液两相在继续加热的情况下, 由于密度较小的蒸汽的流速大于密度
较大的液体的流速,因此汽泡就慢慢地集 中到加热管的中心,而液体则在管壁四周, 于是形成了环状流。在环状流中,大部分 液体继续留在贴近管子壁面的环状区中, 小部分液体由于汽流的夹带以滴状分散在 中心区的气相中。这时,由于形成的二次 蒸汽的




在喷雾区和单相蒸汽流两个区域,管壁 变干,壁温明显上升,同时给热系数大大 下降。如果热源不是蒸汽,而是电加热或 其它高温热源,则有可能达到金属的熔点 而发生管壁烧坏的现象。因此,在实际生 产中应控制减液在A-F区域运行,采用蒸汽 加热并控制温度在140-150℃左右。同时为 了获得较高的给热系数,改善传热状况, 应尽可能扩大E-F区域。升膜蒸发器通常 在负压下远行。

升膜式蒸发器工作原理

升膜式蒸发器工作原理

升膜式蒸发器工作原理
升膜式蒸发器是一种常用的传热设备,在化工、制药、食品等工业领域广泛应用。

它的工作原理如下:
1. 进料液体经过预热后,通过进料管道进入蒸发器内。

2. 进料液体首先进入蒸发器内的加热管,在加热管中,通过对加热介质(通常是蒸汽)的加热,使液体温度升高。

3. 高温液体进入蒸发器底部的分配装置,该装置将液体均匀地分布到整个蒸发器内。

4. 当分布到蒸发器内的液体接触到蒸发器内壁上布满了许多细小孔的升膜管时,液体会在管内形成一条薄膜,薄膜在重力和毛细力的作用下向上流动。

5. 蒸发器内的加热介质(如蒸汽)进入升膜管时,在膜上形成了一个薄薄的液膜,该液膜会与蒸汽进行传热,从而使液体迅速蒸发。

6. 液体的主要成分在蒸发过程中逐渐减少,而非挥发性物质(如溶质)则在薄膜中积累,形成浓缩液。

7. 薄膜内的浓缩液随着蒸发过程不断向上流动,同时新的液体不断由底部供应进入,保持了薄膜的连续形成和流动,实现了持续蒸发。

8. 最终,通过蒸发器底部的浓液流出口将浓缩液排出,而蒸发产生的蒸汽则通过蒸汽出口排出蒸发器。

总结:升膜式蒸发器利用加热和蒸汽传热的方式,通过层层薄膜形成和流动,实现液体的持续蒸发和浓缩过程。

升膜+强制循环罗茨(MVR)蒸发器培训教材

升膜+强制循环罗茨(MVR)蒸发器培训教材

蒸汽机械再压缩(MVR)节能蒸发器培训教程深圳市瑞升华科技有限公司LOGO 升膜+强制循环MVR蒸发器培训教材MVR蒸发器优特点MVR蒸发器原理MVR主要设备介绍MVR蒸发器的开机流程MVR蒸发器停机流程自控程序LOGOMVR 蒸发器特点体积小、维护方便MVR 蒸发器低温蒸发(蒸发温度可控),提高产品质量环保减排自动化程度高能耗低,运行成本低不属于压力容器, 安全防护要求低LOGO MVR蒸发器原理图LOGO 蒸发器主要设备简介本装置使用的是列管式换热器,工作原理如下:冷流体走管内,热流体经折流板走管外,冷热流体通过间壁换热在本装置中采用了升膜式换热器和强制循环换热器两种1、升膜换热器结构:加热室由许多垂直长管组成,管长和管径之比约为100-150, 上部有汽液分离室特点:形成的液膜与蒸发的气流的方向相同,由下而上的并流上升升膜式蒸发时膜的形成A、溶液沸腾自然对流运动加热阶段:温度升得越高对流越激烈,溶液便开始沸腾时,产生蒸汽气泡分散于连续的液相中。

由于蒸汽气泡的密度小,故气泡通过液体而上升。

B、液相因混有蒸汽气泡,使液体静压头下降,液体继续受热,温度不断升。

气泡增大,气体上升的速度则加快。

C、当气泡继续增大形成柱状,占据管子中部的大部分空间时,气体以很大的速度上升,而液体受重力作用沿气泡边缘下滑。

D、液体下降较多时,大个柱状汽泡则被液层截断。

E、变成带有液体雾沫的喷雾环形流液体的上升是靠高速蒸汽气流对液层的拖带而形成,称之为“爬膜”现象。

这时液膜沿管壁上升不断受热蒸发,浓度不断增大,最后与蒸汽一齐离开,管子越高则上升蒸发时间越长,溶液浓缩越大。

注意:如果汽速进一步增加,雾沫夹带进一步严重,使液膜上升的速度赶不上溶液蒸发速度,则加热管上的液膜将会出现局部被干燥、结疤、结垢、结焦等现象。

可见管膜式蒸发的操作状况最好是形成爬膜到出现喷雾流之间。

升膜式蒸发器的结构:这种蒸发器浓缩物料的时间很短,对热敏性物料质量很少影响但不适用于粘度较大的和受热后易产生积垢的,或浓缩后有结晶析出的物料。

升膜蒸发器的原理

升膜蒸发器的原理

升膜蒸发器的原理升膜蒸发器是一种常用的蒸发设备,其主要原理是将待蒸发物与热载体在升膜管中进行接触传热,从而将液体蒸发成气体。

这种设备结构简单,能够实现高效的蒸发效果,被广泛应用于化工、制药等领域。

1. 升膜蒸发器的结构和组成升膜蒸发器主要由蒸发室、热载体循环系统、升膜管、冷却器等组成。

其中,蒸发室容积越大,蒸发效率越高,而热载体循环系统中的传热流体则需要具有较高的传热效率。

2. 升膜蒸发器的蒸发原理升膜蒸发器的蒸发原理是利用热载体的传热能力,将液体加热至其沸点以上,从而使液体蒸发成气体。

当热载体通过蒸发室进行传热时,液体在接触热面的同时,吸收热量,温度逐渐上升,最终沸腾产生气体。

3. 升膜蒸发器的升膜过程升膜蒸发器中的液体通过升膜管向上运动,同时与热载体接触传热。

由于升膜管内的气体具有较高的流速,液体逐渐形成液膜,并逆着气体流向上升。

4. 升膜蒸发器的冷却过程升膜蒸发器中的气体在升完膜后会经过冷却器,从而将其中的热量散发出去。

冷却器一般采用冷却水或其他冷却介质进行冷却,使气体温度降至饱和或低于饱和状态。

5. 升膜蒸发器的应用及优势升膜蒸发器的应用范围非常广泛,可以用于提取、浓缩、分离等工艺。

相比于其他蒸发设备,升膜蒸发器具有能耗低、蒸发速率快、设备结构简单等优点。

因此,近年来越来越受到各个行业的重视和应用。

综上所述,升膜蒸发器的原理主要就是利用热载体进行传热,并通过气体流速和冷却器等装置实现液体的蒸发和收集。

通过了解升膜蒸发器的原理,可以更好地利用和操作这种设备,进而获得更好的工艺效果和经济效益。

《蒸发器》课件-全文可读

《蒸发器》课件-全文可读

蒸发器外壳内带有加热蒸汽夹套, 其内装有可旋转的 叶片即刮板。刮板有固定式和转子式两种, 前者与壳体 内壁的间隙为0.5~1.5mm, 后者与器壁的间隙随转子的 转数而变。料液由蒸发器上部沿切线方向加入 (亦有加 至与刮板同轴的甩料盘上的) 。 由于重力、离心力和旋 转刮板刮带作用, 溶液在器内壁形成下旋的薄膜, 并在 此过程中被蒸发浓缩, 完成液在底部排出。这种蒸发器 是一种利用外加动力成膜的单程型蒸发器, 其突出优点 是对物料的适应性很强, 且停留时间短, 一般为数秒或 几十秒, 故可适应于高粘度 (如栲胶、蜂蜜等) 和易结 晶、结垢、热敏性的物料。但其结构复杂, 动力消耗大, 每平方米传热面约需1.5~3kW。此外, 其处理量很小且 制造安装要求高。
蒸发器的分类
• 蒸发器按操作压力分常压、加压和减压3种。 按溶液在蒸发器中的运动状况分有: ①循环 型 。沸腾溶液在加热室中多次通过加热表 面, 如中央循环管式、悬筐式、外热式、 列文式和强制循环式等 。②单程型 。沸腾溶 液在加热室中一次通过加热表面, 不作循 环流动, 即行排出浓缩液, 如升膜式、 降 膜式、搅拌薄膜式和离心薄膜式等 。③直接 接触型 。加热介质与溶液直接接触传热, 如浸没燃烧式蒸发器。
• 为了使溶液有良好的循环, 中央循环管的截面 积一般为其它加热管总截面积的40~100%; 加热 管高度一般为1~2m; 加热管直径在25~75mm之间。 这种蒸发器由于结构紧凑、制造方便、传热较好 及操作可靠等优点, 应用十分广泛。但是由于结 构上的限制, 循环速度不大。加上溶液在加热室 中不断循环, 使其浓度始终接近完成液的浓度, 因而溶液的沸点高, 有效温度差就减小。这是循 环式蒸发器的共同缺点。此外, 设备的清洗和维 修也不够方便, 所以这种蒸发器难以完全满足生 产的要求。

mvr升膜蒸发器工作原理

mvr升膜蒸发器工作原理

mvr升膜蒸发器工作原理mvr升膜蒸发器是一种常用的蒸发设备,广泛应用于化工、制药、食品、饮料、海水淡化等行业。

本文将介绍mvr升膜蒸发器的工作原理、分类、特点、应用及选型,帮助读者更好地了解该设备的使用方法和注意事项。

一、工作原理mvr升膜蒸发器的基本原理是利用蒸汽机械蒸汽再压缩(mvr)技术,将蒸发过程中的二次蒸汽进行压缩、升压、增温,然后送回到蒸发器的加热室继续加热物料,实现热效率更高、能耗更低的蒸发过程。

在升膜蒸发器中,物料在加热室内被加热沸腾并形成物料蒸汽,产生的二次蒸汽在喷淋管外冷凝,形成的液滴被重力作用流到集液箱内,完成蒸发过程。

二、分类mvr升膜蒸发器根据加热方式、结构形式和用途不同,有多种分类方式。

按加热方式可分为间接加热式和直接加热式;按结构形式可分为单效、双效和多效蒸发器;按用途可分为浓缩器、结晶器等。

其中,常用的mvr蒸发器有刮板蒸发器、喷砂蒸发器、列文蒸发器等。

三、特点mvr升膜蒸发器的特点包括:1.节能高效:通过mvr技术降低蒸发过程的能耗,提高了蒸发效率;2.适用范围广:适用于不同性质、不同浓度的各类溶液的蒸发处理;3.结构紧凑:设备占地面积小,安装维护方便;4.运行稳定:设备运行稳定可靠,使用寿命长;5.环保无污染:采用全封闭式生产,无泄漏,无污染。

四、应用及选型mvr升膜蒸发器广泛应用于化工、制药、食品、饮料、海水淡化等行业,适用于各种溶液的蒸发处理。

在选型时,需要根据实际生产需求、物料性质、工艺要求等因素进行选择。

一般需要考虑设备的生产能力、蒸发温度、工作压力、噪音等指标。

同时,还需要考虑设备的自动化程度、安全性、可靠性等因素。

总之,mvr升膜蒸发器是一种高效、节能、环保的蒸发设备,广泛应用于各个行业。

了解其工作原理、分类、特点和应用选型,对于正确使用该设备具有重要意义。

蒸发器

蒸发器

薄膜式蒸发器(一)分类1 管式薄膜蒸发器升膜式蒸发器降膜式蒸发器升降膜式蒸发器2 刮板式薄膜蒸发器3 离心薄膜蒸发器(一)管式薄膜蒸发器这类蒸发器的特点是液体沿加热管壁成膜而进行蒸发。

按液体动流动方向可分为:升膜式、降膜式、升降膜式等。

1 升膜式蒸发器结构升膜式蒸发浓缩设备是指在蒸发器中形成的液膜与蒸发的二次蒸汽气流方向相同,由下而上并流上升。

设备的基本结构如图9所示。

物料从加热器下部的进料管进入,在加热管内被加热蒸发拉成液膜,浓缩液在二次蒸汽带动下一起上升,从加热器上端沿汽液分离器筒体的切线方向进入分离器,浓缩液从分离器底部排出,二次蒸汽进入冷凝器。

对浓缩倍数要求高的工艺条件,如果物料对加热时间相对较长无不良后果,可将从排料口放出的浓缩液部分回流至进料管,以增加浓缩倍数。

由于在蒸发器中物料受热时间很短,对热敏性物料的影响相对较小,此种蒸发器对于发泡性强、稍度较小的热敏性物料较为适用。

但不适用于黏度较大,受热后易产生积垢或浓缩时有晶体析出的物料。

图9 升膜式蒸发器2 升膜式蒸发器成膜原理升膜式蒸发器正常操作的关键是让液体物料在管壁上形成连续不断的液膜。

液膜在长管中形成过程如图10所示, 图11a-h是分阶段解释在长管中气、液两相的变化及液膜形成的过程。

图11a 如果物料进入蒸发器时的温度低于其沸点,蒸发器中有一段加热管作为预热区,传热方式为自然对流。

为了维持蒸发器正常操作,加热管中液面一般为管高度的1/4~1/5,液面太高,设备效率低,出料达不到要求的浓度,控制适当的进料量和进料温度,使设备处于较佳的工作状态。

图11b 物料经加热达到沸腾温度时,溶液便开始沸腾,产生蒸汽气泡分散于连续的液相中。

由于蒸汽气泡的密度小,故气泡通过液体而上升。

流体比重降低。

图12 液体继续受热,温度不断上升。

随着气泡量的不断增加,小气泡结合形成较大的气泡,气体上升的速度则加快。

液相因混有蒸汽气泡,使液体静压头下降。

图11c 当气泡继续增大形成柱状,占据管子中部的大部分空间时,气体以很大的速度上升,而液体受重力作用沿气泡边缘下滑。

mvr蒸发器升膜和强制循环原理

mvr蒸发器升膜和强制循环原理

MVR蒸发器升膜和强制循环原理蒸发器是一种常用的热传导和物质传递设备,广泛应用于化工、食品、制药等行业中。

MVR(Mechanical Vapor Recompression)蒸发器是一种采用机械压缩蒸汽的方法,能够实现能源回收和节能效果的高效蒸发器。

本文将重点讨论MVR蒸发器的升膜和强制循环原理。

蒸发器的升膜原理升膜是蒸发器中物质传递的过程,指物质从液相变为气相并向上升腾的现象。

升膜过程中,液体被加热并蒸发,蒸汽形成后上升,同时将其它未蒸发的液体一同带到上方。

MVR蒸发器通过高速旋转的安装在设备底部的离心末端片产生离心力来促进液体的升膜,使液体顺着壁面均匀薄流并受到热交换。

在蒸发器中,升膜与传热密切相关。

当加热源提供热量时,液体中的温度升高,达到饱和温度时开始蒸发。

蒸汽在液体中生成,并通过表面张力作用以及本身的浮力作用将液体带到上方。

经过蒸发的液体沿着壁面形成膜状流动,层层叠加,上升到下一个级别。

这样,液体不断地接受热量,同时蒸发和升膜过程持续进行。

蒸发器的强制循环原理MVR蒸发器采用了强制循环原理,通过机械压缩蒸汽将压缩蒸汽压力提高,使其成为升膜过程中所需的推动力。

强制循环技术旨在利用蒸汽的压缩能量回收和再利用。

MVR蒸发器的强制循环系统包括涡旋压缩机、电机、高温蒸汽管道和循环管道。

电机驱动涡旋压缩机运转,使得蒸汽被压缩后进入高温蒸汽管道,然后通过循环管道返回蒸发器。

当蒸汽流经高温蒸汽管道时,与未蒸发的液体发生热交换,使液体温度升高。

蒸汽压力增大的同时也提高了蒸汽的温度,再通过循环管道返回蒸发器,继续给液体提供热量,促使液体继续蒸发。

强制循环系统通过持续不断地将压缩蒸汽回收和再利用,实现了能量的高效回收利用。

相较于传统蒸发器,MVR蒸发器不需要额外的蒸汽供应,大大节约了能源消耗。

总结MVR蒸发器采用升膜和强制循环原理实现了高效的蒸发过程。

蒸发器中,通过升膜原理使液体蒸发并向上升腾,利用壁面传热实现物质传递。

升降膜式蒸发器工作原理

升降膜式蒸发器工作原理

升降膜式蒸发器工作原理
嘿,朋友们!今天咱来聊聊升降膜式蒸发器的工作原理,这可有意思啦!
你看啊,这升降膜式蒸发器就像是一个超级厉害的魔法盒子。

它里面有好多奇妙的过程在发生呢!
想象一下,液体被送进这个魔法盒子里,就像一群小水滴排着队准备去冒险。

首先呢,这些液体遇到了加热的部分,就好像被太阳晒到了一样,温度开始升高。

然后呢,神奇的事情发生啦!一部分液体会快速地变成气体,就像小水滴一下子变成了水蒸气,轻飘飘地往上升。

这就是升膜的过程呀,就像小水滴们在努力地往高处爬呢。

等它们爬到一定高度后,哎呀,没路啦!这时候它们就会顺着管壁往下流,就像小水滴玩累了要回家一样。

这就是降膜啦。

在这个过程中,液体不断地被加热、蒸发,精华的部分就被留下来啦。

这不就跟我们挑好东西一样嘛,把不好的去掉,留下最好的。

你说这是不是很神奇呀?而且这个魔法盒子工作起来可认真啦,不停地重复着这样的过程,把那些需要处理的液体变得越来越好。

它就像是一个勤劳的小蜜蜂,不停地嗡嗡嗡地工作着,为我们带来有用的东西。

我们在生活中很多地方都能用到它呢,比如在一些工厂里,它能帮我们制造出各种好东西。

所以啊,可别小看了这个升降膜式蒸发器,它虽然看起来不显眼,但它的作用可大着呢!它就像是一个默默奉献的小英雄,在我们看不到的地方发挥着巨大的作用。

总之呢,这升降膜式蒸发器真的是个很了不起的东西呀!我们得好好感谢它为我们的生活带来的便利呢!。

升膜式蒸发器成膜原理

升膜式蒸发器成膜原理

升膜式蒸发器成膜原理
首先是传热传质过程,液体进入升膜式蒸发器后,通过热交换器加热并开始蒸发过程。

在此过程中,液体在加热表面形成一层薄膜。

接下来是沸腾过程,在成膜后的液体薄膜在加热的作用下开始沸腾。

沸腾时,液体中快速形成小气泡,并在液面上升,小气泡带着液体蒸汽一起经过液体表面升膜,形成气液两相流的现象。

最后是冷凝过程,升膜后的气体进入冷凝器,在冷凝器中与冷凝介质接触并冷凝,转化为液体形式。

冷凝后的液体重新回到蒸发器中进行再次蒸发,从而实现液体的浓缩和脱水。

升膜式蒸发器成膜原理的关键在于液体在蒸发过程中形成的薄膜。

成膜过程中,液体在加热表面形成一层均匀的液膜,并且通过沸腾过程使液体薄膜快速升膜。

这种薄膜的形成保证了蒸发器在工作过程中的高效传热传质性能,提高了设备的蒸发效率。

升膜式蒸发器成膜原理的优点是操作简单、结构紧凑、蒸发效率高。

它适用于各种液体的浓缩和脱水,尤其对于高黏度、高含固体等难处理的液体具有很好的效果。

升膜式蒸发器在化工、制药、食品等行业中得到广泛应用,为生产过程提供了可靠的技术保证。

总之,升膜式蒸发器是一种通过液体在蒸发器内升膜蒸发来实现液体浓缩和脱水的设备。

其成膜原理是通过液体在升膜过程中与加热表面形成薄膜的现象,通过沸腾和冷凝过程实现液体的浓缩和脱水。

升膜式蒸发器成膜原理的优点是高效、简单、紧凑,适用于处理各种液体。

升膜式蒸发器讲义

升膜式蒸发器讲义
升膜式蒸发器
升膜式蒸发器结构
A:物料进口 B:冷凝水出口 C:蒸汽进口 D:浓缩液出口 E:二次蒸汽出口
升膜式蒸发器原理

升膜式蒸发器又称爬升膜蒸发器,它依据虹
吸泵原理操作,根据在沸腾过程中产生的蒸汽
气泡的升力,液体和蒸汽并流向上流动,同时, 产生的蒸汽量增加,从而,在管壁上产生流动的 膜,即液体向上“爬”。并流向上运动有助于在 液体中产生高度的湍流。
2)提高加热蒸汽压力 由传热速度率方程式:Q=KAΔt m 式中:Q—传热量(w); K—传热系数( 2w) A—传热面积(m) Δtm—蒸汽与物料之间的温度差℃ 由上式知,提高加热蒸汽的压力,则蒸汽与物料之间的温 度差Δtm增加,即传热量增大。若加热蒸汽压力从原来的 0.6(kg/cm )增大至3(kg/cm) ,温度差Δtm将提高近一倍;并 且Δtm升高后,传热系数K 也会提高,因此提高蒸汽压力可 以有效提高蒸发器的能力.
敏性物料的 蒸发;温度差损失较小,表面 传热系数较大。 缺点:设计或操作不当时不易成膜,热流 量将明显下降;不适用于易结晶、结垢物 料的蒸发。
提高升膜式蒸发器能力的方法
从理论上讲提高升膜式蒸发器的能力有以下几 种方法: 1)增设进料预热器 2)提高加热蒸汽压力 3)提高系统操作的真空度
1)增设进料预热器
3)提高系统操作的真空度 压力降低,溶液的沸点降低,能防止或减少 热敏性物质的分解;沸点降低同样可利用 低压蒸汽或废气作加热源。
升膜蒸发器操作注意点
(一)这种蒸发器具有长的加热管,但加热 室和沸腾室之间的温度差也必须大,否则, 蒸汽流的能量不足于输送液体和产生爬升 的膜
(二)管膜式蒸发的操作状况最好是形成 “爬膜”到出现喷雾流之间。所以要根据 料液的性质严格控制物料进出口温度和真 空度,防治因气速太快,在管内形成带有 雾沫的喷雾流,甚至在加热管上的液膜出 现局部被干燥、结疤、结垢、结焦等不正 常现象。

升膜蒸发器原理

升膜蒸发器原理

升膜蒸发器原理升膜蒸发器是一种利用膜表面的压差来加速传质的装置,广泛应用于化工、环保、食品等领域。

其原理基于液体在薄膜表面形成稳定的膜层,通过差压作用下的蒸发膜与补充水相接触,实现了液体的传质过程。

升膜蒸发器的核心组件是升膜管。

在升膜管内部,有一根直径较小的管道,称为蒸发管。

在蒸发管的外部,包覆着一层薄膜,称为升膜膜。

当液体进入升膜蒸发器时,会首先进入蒸发管中。

然后,在蒸发管上方的薄膜表面形成一层稳定的液膜。

这层液膜的厚度和均匀性对传质效果有着重要影响。

升膜蒸发器的工作原理可以概括为以下几个步骤:首先,液体进入蒸发管,通过与薄膜接触,形成薄膜上的液膜。

其次,液膜上的液体随着温度的升高而蒸发。

这些蒸发物质通过薄膜的微孔进入升膜管外。

同时,通过控制废气的排放速度,可以调节薄膜上的蒸发速率。

最后,蒸发后的物质以废气的形式通过升膜管和薄膜上的微孔排出。

升膜蒸发器的原理与其他传质装置相比具有以下几个优势。

首先,由于液体在薄膜表面形成稳定的膜层,传质界面积相对较大,使得传质效果更好。

其次,升膜蒸发器中的薄膜具有很好的自清洁功能,能有效防止薄膜表面的垢堵现象,提高了装置的稳定性和使用寿命。

此外,升膜蒸发器采用了差压驱动,传质速率可以随着差压的调节而实现可控。

升膜蒸发器的应用非常广泛。

在化工领域,它常用于浓缩、分离和纯化一些低浓度的气体或液体。

例如,用于水处理工艺中的浓缩污水、盐水等。

在环保领域,升膜蒸发器能够将废水中的有机物、重金属等污染物浓缩和分离。

在食品工业领域,升膜蒸发器可以用于果汁、调味品等液体的浓缩和分离。

此外,在制药、电子等行业也有广泛的应用。

在升膜蒸发器的运行过程中,需要特别注意一些关键因素,以获得良好的传质效果。

首先是薄膜的选择和处理,选择合适的薄膜材料以及进行适当的表面处理可以提高膜的稳定性和传质性能。

其次是控制差压和温度,调节差压可以影响膜上的传质速率,而温度则会影响液膜的稳定性和蒸发速率。

升膜式蒸发器工作原理

升膜式蒸发器工作原理

升膜式蒸发器工作原理
升膜式蒸发器是一种常见的热交换设备,它在化工、食品、制药等领域广泛应用。

它通过蒸发器内的加热管将液体蒸发成蒸汽,然后将蒸汽与需要被加热的流体进行传热,实现对流体的加热或浓缩。

本文将介绍升膜式蒸发器的工作原理,帮助读者更好地理解其工作过程。

首先,升膜式蒸发器的工作原理基于蒸发换热。

当加热管内的热传导介质(如
蒸汽)进入蒸发器内部时,液体在加热管外表面形成一层薄膜。

这一薄膜在加热的作用下逐渐升膜,形成蒸汽与液体之间的传热界面,从而使得液体蒸发成蒸汽。

蒸汽在薄膜内部形成,并与液体一起向上流动,完成了蒸发过程。

其次,升膜式蒸发器的工作原理还涉及传热与传质过程。

在薄膜内部,蒸汽与
液体之间存在着传热和传质的过程。

蒸汽的温度高于液体,因此在传热的同时,还会发生传质的现象。

这样,液体中的挥发性成分会随着蒸汽一起蒸发,从而实现了对液体的浓缩或者对流体的加热。

最后,升膜式蒸发器的工作原理还包括了蒸汽与液体的分离过程。

在蒸发过程
完成后,蒸汽与液体需要进行分离,以便分别用于传热和回收。

通常情况下,蒸汽和液体会在蒸发器内部的分离装置中进行分离,然后分别被送往下一步的工艺流程。

总的来说,升膜式蒸发器的工作原理包括蒸发换热、传热传质和蒸汽液体分离
三个基本过程。

通过这些过程,升膜式蒸发器能够实现对流体的加热或浓缩,广泛应用于化工过程中。

希望本文能够帮助读者更好地理解升膜式蒸发器的工作原理,为实际工程应用提供参考。

《化工原理》第5章 蒸发

《化工原理》第5章 蒸发

1.真空蒸发装置
在真空蒸发装置中,除了蒸发器以 外,还应有冷凝器、真空泵等附属 设备。
2.真空蒸发的流程
图5-12为单效真空蒸发流程示意图。
1.蒸发器 2、4.分离器 3.混合冷凝器 5.缓冲罐 6.真空泵 7.真空贮存罐 图5-12 单效真空蒸发流程示意图
22
第5章 蒸发
3.真空蒸发的优点 (1)真空蒸发的温度低,适用于处理在高温下易分解、聚 合、氧化或变性的热敏性物料。 (2)蒸发操作的热源可以采用低压蒸汽或废汽,提高了热 能的利用率。 (3)在减压下溶液的沸点降低,使蒸发器的传热推动力增 3 加,所以对一定的传热量,可以相应减小蒸发器的传热面积。 (4)真空蒸发的操作温度低,可减少蒸发器的热损失。 4.真空蒸发的缺点 (1)在减压下,溶液的沸点降低,其粘度则随之增大,从 而导致蒸发器总传热系数的下降。 (2)需要有一套真空系统,并消耗一定的能量,以保持蒸 发室的真空度。
4
第5章 蒸发
5.1.2 蒸发过程的特点
蒸发操作总是从溶液中分离出部分(或全部)溶剂。常见的蒸发过程实际上 是通过传热壁面的传热,使一侧的蒸汽冷凝而另一侧的溶液沸腾,溶剂的汽化速 率由传热速率控制,所以蒸发属于传热过程。但蒸发又有别于一般的传热过程, 具有下述特点: (1)传热性质:传热壁面一侧为加热蒸汽冷凝,另一侧为溶液沸腾,所以属于壁面 两侧流体均有相变化的恒温传热过程。 (2)溶液性质:在蒸发过程中溶液的黏度逐渐增大,腐蚀性逐渐加强。有些溶液在 蒸发过程中有晶体析出、易结垢、易产生泡沫,在高温下易分解或聚合。 (3)溶液沸点的改变:含有不挥发溶质的溶液,其蒸气压较同温度下溶剂的蒸气压 低。换句话说,在相同压强下,溶液的沸点高于纯溶剂的沸点,所以当加热蒸汽 的压强一定时,蒸发溶液的传热温度差要小于蒸发溶剂时的温度差。溶液浓度越 高这种现象越显著。 (4)泡沫夹带:溶剂蒸气中夹带大量泡沫,冷凝前必须设法除去,否则不但损失物 料,而且污染冷凝设备。 (5)能源利用:蒸发时产生大量溶剂蒸气,如何利用溶剂的汽化热,是蒸发操作中 要考虑的关键问题之一。

升膜式蒸发器成膜原理

升膜式蒸发器成膜原理

升膜式蒸发器成膜原理升膜式蒸发器主要由加热器、蒸发器和冷凝器等组成。

首先,将需要蒸发的液体通过进料管道输入到蒸发器中。

蒸发器内部设有多根垂直安装的升膜管,液体通过进料管道进入升膜管,利用加热器的热量,将液体加热到蒸发温度,使其在升膜管内产生汽泡,产生蒸汽。

蒸汽上升时会将液体中的溶质带入蒸发器顶部,并逐渐变稀。

当蒸汽上升到蒸发器顶部并进入冷凝器时,蒸汽会失去热量,变成液体并被收集起来。

过程中,蒸汽释放的热量被冷却水吸收,冷却水常常通过冷却器的冷却管道循环使用,从而实现能量的高效利用。

在升膜过程中,升膜管的内壁发生成膜现象。

成膜是指在升膜管内壁上形成一层溶质的沉积物,这层沉积物称为膜。

膜的形成是因为蒸汽中的溶质在蒸发的过程中会逐渐浓缩,当溶质浓度达到饱和时,超过饱和度的溶质会发生结晶或结膜现象,形成薄膜。

薄膜的形成对蒸发器的运行至关重要。

一方面,薄膜可以增加蒸发器的传质面积,提高蒸发效率;另一方面,薄膜的形成可以有效地防止蒸发器内部腐蚀和堵塞。

因此,升膜式蒸发器成膜是一个必不可少的过程。

影响升膜式蒸发器成膜的因素非常多,其中温度、溶质浓度、溶质粘度、溶质输送速度、膜层厚度等都会对膜的形成产生影响。

较高的温度有助于提高溶质的蒸发速率,从而促进薄膜的形成。

较高的溶质浓度和较高的溶质粘度有助于加速膜的形成,而较低的溶质输送速度会降低膜的形成速率。

值得注意的是,膜的形成不是一种永久性的现象,蒸发器的运行时间越长,膜的厚度会逐渐增加,从而降低膜的传质效果。

因此,定期清洗升膜管内壁,清除薄膜,是升膜式蒸发器长期稳定运行的关键。

总结起来,升膜式蒸发器成膜原理是通过将液体加热,使其蒸发形成蒸汽,蒸汽上升导致液体浓缩,产生薄膜。

薄膜不仅增加了传质面积,提高了蒸发效率,还能防止腐蚀和堵塞。

成膜的因素包括温度、浓度、粘度等。

通过定期清洗管道内壁,可以保证薄膜的传质效果和设备的长期稳定运行。

升膜式蒸发器的工作原理

升膜式蒸发器的工作原理

升膜式蒸发器的工作原理
升膜式蒸发器是一种常用的蒸发设备,在许多行业中广泛应用。

它是一种高效、节能、环保的设备,能够将大量的水分从液体中去除,是现代化生产中必不可少的设备。

升膜式蒸发器的工作原理主要包括以下步骤:
第一步,液体进入蒸发器:
液体首先通过一系列的管道进入蒸发器,它们进入蒸发器的位置
可以是上部或下部。

一旦液体进入蒸发器,就会被注入到热交换器中。

第二步,液体在热交换器中加热:
在热交换器中,液体会受到热源的加热,热源可以是蒸汽、电、
热水等。

当液体被加热后,其温度和压力均会增加。

第三步,液体在蒸发器中形成蒸汽:
在经过热交换器的加热后,液体会开始发生蒸发,形成蒸汽。


蒸发的过程中,液体的固体成分会不断地减少,从而形成干度较高的
蒸汽。

第四步,蒸汽升膜:
由于蒸汽比液体轻,因此蒸汽会往上升,经过蒸发器内的一系列
过滤器和纱布等装置,最终进入蒸汽排放口排放出去。

第五步,残液收集:
由于蒸发的液体中还含有一些不易蒸发的固体成分,因此在蒸发
器下部设有收集器收集残液。

这个残液还可以进一步进行气-液分离,
使残液更加干燥。

升膜式蒸发器的工作原理就是这样的。

它通过液体在热交换器中
被加热,从而形成蒸汽;然后蒸汽升膜并经过过滤器而排出;残液则
在收集器中被收集,可进一步进行气-液分离。

这样就可以充分利用热量,使液体中的水分蒸发出来,达到了蒸发的目的。

升膜式蒸发器因
其高效、节能、环保等特点,被广泛应用于制药、化工、食品等行业中。

薄膜蒸发器工作原理

薄膜蒸发器工作原理

薄膜蒸发器的工作原理1. 引言薄膜蒸发器是一种常用的热传递设备,广泛应用于化工、食品、制药等领域。

它通过将液体加热到沸点并使其在薄膜表面形成薄膜,利用热量传递将液体中的挥发性成分从液相转移到气相。

本文将详细介绍薄膜蒸发器的基本原理。

2. 薄膜形成在薄膜蒸发器中,液体首先通过加热装置加热到沸点。

当液体接触到加热表面时,由于温度差异和表面张力的作用,液体开始在表面形成一个连续的、均匀的、不断更新的液体层,即所谓的“薄膜”。

这个过程称为“自动湿润”。

3. 液体流动形成了连续的均匀液体层后,液体开始在加热表面上流动。

由于重力和表面张力的作用,液体会沿着加热表面向下流动,并最终流入下方的液体收集器。

这种流动方式称为“自由流动”。

4. 薄膜蒸发在液体流动的过程中,由于加热表面温度高于液体的沸点温度,液体中的挥发性成分开始蒸发。

这些挥发性成分被带到薄膜表面,并通过传热将其从液相转移到气相。

5. 挥发性成分传递当挥发性成分从液相转移到气相后,它们会与气态介质一起上升,并进入设备的上部。

在上部,通过适当的设计和布置,可以使气态介质与挥发性成分进行充分的接触和混合,以实现物质传递。

6. 冷凝和收集在上部,挥发性成分与气态介质接触后会形成饱和气体。

然后,饱和气体会进入冷凝器,在冷凝器中被冷却并转化为液体。

这些冷凝后的液体将被收集并进一步处理或回收利用。

7. 热量传递在整个过程中,热量通过加热表面传递给液体,使其加热到沸点,并通过传热将挥发性成分从液相转移到气相。

这种传热方式称为“薄膜传热”。

薄膜传热具有高传热系数、低温度差和小尺寸等优点。

8. 设备结构薄膜蒸发器通常由加热器、薄膜生成器、分离器和冷凝器等部分组成。

其中,加热器用于加热液体,生成器用于形成均匀的连续液体层,分离器用于将液体收集并与气态介质进行物质传递,冷凝器用于冷却饱和气体并收集冷凝液。

9. 应用领域薄膜蒸发器在化工、食品、制药等领域有广泛的应用。

例如,在化工领域,它可以用于溶剂回收、废水处理等;在食品领域,它可以用于浓缩果汁、乳制品等;在制药领域,它可以用于提取活性成分等。

药品生产技术《升膜式蒸发器》

药品生产技术《升膜式蒸发器》
根据料液以及从其中蒸出的二次蒸汽流动方向的不同,长管式薄膜蒸发器可分为升膜式、降膜式及升-降膜式三种 形式。薄膜蒸发器一般在真空下操作,但也可在常压下进行。
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升膜式蒸发器是指在蒸发器中形成的液膜与蒸发的二次 蒸汽气流方向相同,由下而上并流上升,其结构由蒸发 加热管、二次蒸汽液沫导管、分离器和循环管四部分组 成。
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图7-1 升膜式蒸热效率高,物料受热时间短的特点。为了能在加热 管内有效地成膜,上升的蒸汽应具有一定的速度。
例如:常压下操作时适宜的出口汽速一般为20~50m/s,减压下操作时汽速则应 更高。因此,如果料液中蒸汽的水量不多,就难以达到上述要求的汽速,即升膜 式蒸发器不适用于较浓溶液的蒸发;对黏度很大,易结晶或易结垢的物料也不适 用。
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如图7-1所示,料液经预热器加热至接近沸点的温度后加入器底,由 于器内处于真空状态下,料液又经过预热,因此器底的料液很容易受 热汽化,蒸汽在管内以很高的速度上升,并夹带着部分未汽化的料液 以液膜的形式沿着管内壁上升,液膜上升是靠高速蒸汽对流层的拖带 而形成,又称为“爬膜”现象。料液边上升边被浓缩,被蒸汽带出的 浓缩液在器顶的汽-液分离器中进行分离,二次蒸汽在分离器顶部被 引出进入预热器的夹层中供预热蒸汽之用,多余的废气则在冷凝器中 冷凝自出口排出,浓缩液在分离器底部被引入接受器收集。
模块七:蒸发和结晶设备
项目一、蒸发设备
子项目2 升膜式蒸发器
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目录
升膜式蒸发器概述 升膜式蒸发器原理 升膜式蒸发器特点
第二页,共八页。
若溶液仅通过加热管一次,不做循环,称为单流式。单流式长管薄膜蒸发器具有一细长的竖立管束, 管束中的长管直径一般为20~50mm,高度一般为2~12m,管长和管径之比约为100~150。作为加热 用的蒸汽在壳程内流动,料液则在管程内流动。
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图b 物料经加热达到沸腾温度时,溶液便开始 沸腾,产生蒸汽气泡分散于连续的液相中。由 于蒸汽气泡的密度小,故气泡通过液体而上升。 流体比重降低

图C液体继续受热,温度不断上升。随着气泡 量的不断增加,小气泡结合形成较大的气泡, 气体上升的速度则加快。液相因混有蒸汽气泡, 使液体静压头下降
图d当气泡继续增大形成柱状,占据管子中部 的大部分空间时,气体以很大的速度上升,而 液体受重力作用沿气泡边缘下滑。
1-浓缩液, 2-蒸汽入口, 4-冷凝液出口, 5-加热管, 6-蒸闪蒸器, 7-二次蒸气出口
3-原料进料,
可见管膜式蒸发的操作状况最好是形成“爬膜” 到出现喷雾流之间。
图g 如果气流速度进一步加大,即蒸发强度过 高,溶液蒸发很激烈,蒸汽流速太快,液体蒸 发时蒸汽会把溶液以雾沫形成式夹带离开液膜, 进入管中部的高速蒸汽流,在管内形成带有雾 沫的喷雾流,同时也使所形成的“液膜”迅速 减薄。
图h 如果汽速进一步增加,雾沫夹带进一步严 重,使液膜上升的速度赶不上溶液蒸发速度, 则加热管上的液膜将会出现局部被干燥、结疤、 结垢、结焦等不正常现象。
升膜式蒸发器成膜原理
2008.03.17 刘博
升膜式蒸发器正常操作的关键是让液体物料在
管壁上形成连续不断的液膜。
液膜在长管中形成过程下图所示。
图a-h是分阶段解释在长管中气、液两相的变化及液 膜形成的过程
图a如果物料进入蒸发器时的温度低于其沸点,蒸
发器中有一段加热管作为预热区,传热方式为自然
对流。为了维持蒸发器正常操作,加热管中液面一 般为管高度的1/4~1/5,液面太高,设备效率低, 出料达不到要求的浓度,控制适当的进料量和进料 温度,使设备处于较佳的工作状态。
图e 液体下降较多时,大个柱状汽泡则被液层 截断。此时液相仍然是连续相。这时混合流体 处于一种强烈的湍流状态,气柱向上升并带动 其周围的部分液体用下, 向下运动,管壁上的液体受热不断蒸发,气柱 不断增大,最后气柱之间的液膜消失,蒸汽占 据了整个管的中部空间,形成连续相,液体只 能分布于管壁,形成环状液膜,并在上升蒸汽 的拖带下形成“爬膜”。
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