多效蒸发流程及效数的确定(精)

单效 双效 1 1.1 1/2 0.57
三效 1/3 0.4
四效 1/4 0.3
五效 1/5 0.27
二、多效蒸发效数的确定
效数不能无限制的增加 1.投资限制：效数增加，会增加蒸发器及 附属设备投资费用。 2.温度差限制：末效二次蒸汽温度受真空 度的限制，沸点受物料热敏性的限制。 总温差就有了一定的限制。而且每一效的 有效温差不能低于5～7K，否则无法维持在泡 核沸腾下操作。 常用的多效蒸发是双效、三效、四效
影响真空度的因素
• 不凝气体 ： 真空设备排除不凝气的能力有限 。 不凝气来自以下三个部分：二次蒸汽夹带的 不凝气；冷却水进入真空系统后释放出其中溶解 的不凝气；真空系统管道和设备的各个连接部位 漏入的不凝气体。
• 真空系统的阻力 • 冷却水量和温度 ：理论上最大真空度应是大
气压与冷凝器冷却水下水的饱和蒸汽压之差。水 温越高真空度越低。而冷却下水温度高低取决于 冷却水的上水水温和水量。
多效蒸发流程及工艺条件分析
一、多效蒸发流程
1 顺流流程 蒸气和料液的流动方向一致，均从第一效到末效。
优点：
在操作过程中，蒸发室的压强依效序递减，料液在效间 流动不需用泵；
料液的沸点依效序递降，使前效料进入后效时放出显热， 供一部分水汽化；
料液的浓度依效序递增，高浓度料液在低温下蒸发，对 热敏性物料有利。
三、蒸发操作条件的选择
1．料液液面高度
液面过低，加热室的加热管上方易结垢，对于强制循 环蒸发器，过低的液面会使循环泵发生气蚀和振动 面过高，会料液沸点上升、气液分离空间过小
；液
。
2.真空度
真空度过低，末效及整个蒸发系统的传热温 差低。真空度增大，可降低蒸发系统的蒸汽消 耗、提高设备生产能力、可使料液离开蒸发系 统带走的热量减少、可减少预热所用蒸汽量。 实际生产中应采用尽可能高的真空度，以达 到高产低耗的目的。
缺点：沿料液流动方向浓度逐渐增高，致使传热系数下降，在 后二效中尤为严重。
至冷凝器
1
2
3
加热蒸汽
原料液 冷凝水 冷凝水 冷凝水 完成液
Fra Baidu bibliotek
并流加料法的三效蒸发装置流程示意图
并流加料法的三效蒸发
2 逆流流程
料液与蒸气流动方向相反。原料由末效进入，用泵依次输送至前 效，完成液由第一效底部取出。加热蒸气的流向仍是由第一效顺序 至末效。
仍是由第一效流至末效。此种流程适用于处理蒸发过程中伴有结晶 析出的溶液。
4 混流法
效数多时，也可采用顺流和逆流并用的操作，称为混流法，这 种流程可协调两种流程的优缺点，适于粘度极高料液的浓缩。
至冷凝器
1 加热蒸汽
2
3
原料液 冷凝水 完成 液
冷凝水 完成 液
冷凝水 完成 液
平流加料法的三效蒸发装置流程示意图
优点：浓度较高的料液在较高温度下蒸发，粘度不高，传热系 数较大。
缺点：（1）各效间需用泵输送； （2）无自蒸发；
（3）高温加热面上易引起结焦和营养物的破坏。
至冷凝器
1 加热蒸汽 完成液 冷凝水
2
3 原料液
冷凝水
冷凝水
逆流加料法的三效蒸发装置流程示意图
3 平流法
原料液分别加入各效中，完成液也分别自各效底部取出，蒸气流向
小结：单效蒸发和多效蒸发的比较 温度差损失
若多效和单效蒸发的操作条件相同，则多效 蒸发的温度差因经过多次的损失，使总温度差损 失较单效蒸发时为大。
经济效益与设备投资
多效蒸发提高了加热蒸汽的利用率，即经济效益。 对于蒸发等量的水分而言，采用多效蒸发需要的蒸 汽比单效蒸发少。
单位蒸气消耗量
效数
理论最小值 实际最小值