第九章节蒸发与结晶设备
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《蒸发与结晶设备》
• 结晶操作是获得纯净固体物质的重要 方法之一。
整理课件
蒸发与结晶之间区别
• 蒸发是将部分溶剂从溶液中排出，使溶 液浓度增加，溶液中的溶质没有发生相 变；
• 结晶过程则是通过将过饱和溶液冷却、 蒸发，或投入晶种使溶质结晶析出。
• 结晶过程的操作与控制比蒸发过程要复 杂得多。
整理课件
蒸发
• 蒸发浓缩是将稀溶液中的部分溶剂汽 化并不断排除，使溶液浓度增加。
• 按刮板的装置方式有固定式刮板和 离心式刮板之分；
• 离心式刮板是将刮板做成用活接头 连接或用沟槽嵌入,当轴旋转时，因 离心力的作用使刮板压向传热面， 根据离心力的大小和料液的粘度， 形成的膜具有不同的厚度（最薄可 达0.03毫米）。
整理课件
立 式 固 定 刮 板 蒸 发 器
离 心 式 嵌 入 刮 板 蒸 发 器
真空蒸发的优点
①物料沸腾温度降低，避免或减少物料 受高温所产生的质变。
②沸腾温度降低，提高了热交换的温度 差，增加了传热强度。
③为二次蒸汽的利用创造了条件，可采 用双效或多效蒸发，提高热能利用率
④由于物料沸点降低，蒸发器热损失减 少。
整理课件
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。
• 按液体的流动方向可分为：升膜式、 降膜式、升降膜式等。
整理课件
（一）升膜式蒸发浓 缩设备
• 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。
整理课件
升膜式蒸发器
1.加热室 2.汽液分离器
整理课件
液膜的形成过程
（爬膜）
整理课件
•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。
整理课件
蒸发与结晶之间区别
• 蒸发是将部分溶剂从溶液中排出，使溶 液浓度增加，溶液中的溶质没有发生相 变；
• 结晶过程则是通过将过饱和溶液冷却、 蒸发，或投入晶种使溶质结晶析出。
• 结晶过程的操作与控制比蒸发过程要复 杂得多。
整理课件
蒸发
• 蒸发浓缩是将稀溶液中的部分溶剂汽 化并不断排除，使溶液浓度增加。
• 按刮板的装置方式有固定式刮板和 离心式刮板之分；
• 离心式刮板是将刮板做成用活接头 连接或用沟槽嵌入,当轴旋转时，因 离心力的作用使刮板压向传热面， 根据离心力的大小和料液的粘度， 形成的膜具有不同的厚度（最薄可 达0.03毫米）。
整理课件
立 式 固 定 刮 板 蒸 发 器
离 心 式 嵌 入 刮 板 蒸 发 器
真空蒸发的优点
①物料沸腾温度降低，避免或减少物料 受高温所产生的质变。
②沸腾温度降低，提高了热交换的温度 差，增加了传热强度。
③为二次蒸汽的利用创造了条件，可采 用双效或多效蒸发，提高热能利用率
④由于物料沸点降低，蒸发器热损失减 少。
整理课件
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。
• 按液体的流动方向可分为：升膜式、 降膜式、升降膜式等。
整理课件
（一）升膜式蒸发浓 缩设备
• 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。
整理课件
升膜式蒸发器
1.加热室 2.汽液分离器
整理课件
液膜的形成过程
（爬膜）
整理课件
•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。
蒸发和结晶设备培训课件(ppt 65张)
有机酸等小分子的生产中，以作为精制的一种手段。 固体有结晶和无定形两种状态，两者的区别在于 它们的构成单位的排列方式不同，前者有规则，后
四、蒸发器的附属设备
1、汽液分离器（捕沫器） （1）装于蒸发器顶盖下面的分离器
(a)折流板式
（b）球形捕沫器
（c）丝网捕沫器
（d）离心式分离器
图11-13 汽液分离器
（2）装于蒸发器外面的分离器
(a)
(b)
(c)
(d)
图11-14 汽液分离器
2、冷凝与不凝气体的排除装置
2 6 接 真 空 泵
水
升膜式蒸发器：成膜方便，不存在液体分 配不匀的问题，但是不适合粘度大的液体 浓缩
降膜式蒸发器：成膜均匀度不如升膜式， 适合粘度较高的物料浓缩。
齿形溢流口 在加热管的上方管口周边 切成锯齿形，以增加液体的 溢流周边。当液面稍高于管 口时，则可以沿周边均匀地 溢流而下，由于加热管管口 高度一致，溢流周边比较大， 致使各管子间或管子的各向 溢流量比较均匀。当液位稍 有差别时，不致引起很大的 溢流差别，但当液位差别比 较大，液位高度有变化时， 深液分布还是不够均匀
第十章 蒸发和结晶设备
第一节 蒸发设备 第二节 结晶设备
第一节、蒸发设备
在发酵工业中，蒸发操作常用于将溶液浓缩至一定的 浓度，使其他工序更为经济合理。 蒸发与结晶之间最大区别在于，蒸发过程溶质没有 发生相变，而结晶过程是溶质的结晶析出。生物工业中 的蒸发浓缩操作 , 通常溶液中具有生物活性的物质，或 对温度较为敏感的物质，应特别注意。
在减压下进行的蒸发称真空蒸发，发酵工业一般采 用真空蒸发，它具有以下优点：
（１）降低物料的沸腾温度， （２）提高热源与物料间的温度差，加速蒸发过程； （３）为二次蒸汽的利用创造条件，可采用双效、多效真空蒸发 （４）蒸发器损失于外界的热量较小。
四、蒸发器的附属设备
1、汽液分离器（捕沫器） （1）装于蒸发器顶盖下面的分离器
(a)折流板式
（b）球形捕沫器
（c）丝网捕沫器
（d）离心式分离器
图11-13 汽液分离器
（2）装于蒸发器外面的分离器
(a)
(b)
(c)
(d)
图11-14 汽液分离器
2、冷凝与不凝气体的排除装置
2 6 接 真 空 泵
水
升膜式蒸发器：成膜方便，不存在液体分 配不匀的问题，但是不适合粘度大的液体 浓缩
降膜式蒸发器：成膜均匀度不如升膜式， 适合粘度较高的物料浓缩。
齿形溢流口 在加热管的上方管口周边 切成锯齿形，以增加液体的 溢流周边。当液面稍高于管 口时，则可以沿周边均匀地 溢流而下，由于加热管管口 高度一致，溢流周边比较大， 致使各管子间或管子的各向 溢流量比较均匀。当液位稍 有差别时，不致引起很大的 溢流差别，但当液位差别比 较大，液位高度有变化时， 深液分布还是不够均匀
第十章 蒸发和结晶设备
第一节 蒸发设备 第二节 结晶设备
第一节、蒸发设备
在发酵工业中，蒸发操作常用于将溶液浓缩至一定的 浓度，使其他工序更为经济合理。 蒸发与结晶之间最大区别在于，蒸发过程溶质没有 发生相变，而结晶过程是溶质的结晶析出。生物工业中 的蒸发浓缩操作 , 通常溶液中具有生物活性的物质，或 对温度较为敏感的物质，应特别注意。
在减压下进行的蒸发称真空蒸发，发酵工业一般采 用真空蒸发，它具有以下优点：
（１）降低物料的沸腾温度， （２）提高热源与物料间的温度差，加速蒸发过程； （３）为二次蒸汽的利用创造条件，可采用双效、多效真空蒸发 （４）蒸发器损失于外界的热量较小。
蒸发与结晶设备PPT课件
或多效蒸发，提高热能利用率； 4.蒸发器热损失减少。
6
真空蒸发设备
➢管式薄膜蒸发器
特点：液体沿加热管壁成膜而进行蒸发； 类型：升膜式、降膜式和升降膜式。
7
真空蒸发设备
•液膜形成过程
8
真空蒸发设备
•升膜式蒸发器
工作原理：物料从加
升 膜
热器下部进入，在加热管
式
内被加热蒸发拉成液膜，
蒸
浓度液在二次蒸汽带动下
离心式蒸发器是利用旋转的离心盘所产生的离心力
对溶液的周边分布作用而形成薄膜。
24
•离心式薄膜蒸发设备流程
由物料平衡槽、进料螺杆泵、离心薄膜蒸发器、水 力喷射泵、冷却水循环泵、浓缩液贮罐和出料螺杆泵。
1.平衡槽 2.进料螺杆泵 3.蒸发器 4.喷射泵
5.水池 6.水泵 7.浓缩液贮罐 8.出料螺杆泵
1、什么是多效蒸发及热泵蒸发 ？ 2、蒸发设备必须满足的基本要求？ 3、简述升膜式蒸发器的成膜机理和设计 要点。 4、设计一离心薄膜蒸发设备流程。 5、说明结晶设备设计要注意的条件。 6、 简述连续结晶应满足的要求。
35
个人观点供参考，欢迎讨论！
发 器
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。பைடு நூலகம்9
管 式
升
膜
蒸 发
器
BM系列薄膜蒸发器 ：蒸发器为升膜
式列管换热器。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。
10
对于加热管子直径、长度选择要适当，管径 不宜过大，一般在25～28毫米之间，管长与管 径之比一般为 100－150 ，这样才能使加热面供 应足够成膜的汽速。
6
真空蒸发设备
➢管式薄膜蒸发器
特点：液体沿加热管壁成膜而进行蒸发； 类型：升膜式、降膜式和升降膜式。
7
真空蒸发设备
•液膜形成过程
8
真空蒸发设备
•升膜式蒸发器
工作原理：物料从加
升 膜
热器下部进入，在加热管
式
内被加热蒸发拉成液膜，
蒸
浓度液在二次蒸汽带动下
离心式蒸发器是利用旋转的离心盘所产生的离心力
对溶液的周边分布作用而形成薄膜。
24
•离心式薄膜蒸发设备流程
由物料平衡槽、进料螺杆泵、离心薄膜蒸发器、水 力喷射泵、冷却水循环泵、浓缩液贮罐和出料螺杆泵。
1.平衡槽 2.进料螺杆泵 3.蒸发器 4.喷射泵
5.水池 6.水泵 7.浓缩液贮罐 8.出料螺杆泵
1、什么是多效蒸发及热泵蒸发 ？ 2、蒸发设备必须满足的基本要求？ 3、简述升膜式蒸发器的成膜机理和设计 要点。 4、设计一离心薄膜蒸发设备流程。 5、说明结晶设备设计要注意的条件。 6、 简述连续结晶应满足的要求。
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个人观点供参考，欢迎讨论！
发 器
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。பைடு நூலகம்9
管 式
升
膜
蒸 发
器
BM系列薄膜蒸发器 ：蒸发器为升膜
式列管换热器。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。
10
对于加热管子直径、长度选择要适当，管径 不宜过大，一般在25～28毫米之间，管长与管 径之比一般为 100－150 ，这样才能使加热面供 应足够成膜的汽速。
生物工程设备蒸发与结晶设备
《生物工程设备蒸发与结晶设备》xx年xx月xx日•蒸发设备•结晶设备•蒸发与结晶联合设备•其他生物工程设备目录01蒸发设备用于液体混合物的浓缩和分离，根据操作压力和物料性质可分为：薄膜蒸发器、刮板蒸发器、离心式蒸发器和多效蒸发器蒸发器用于固体结晶体的制备和提纯，根据操作原理和结构特点可分为：结晶器、结晶塔、旋转蒸发器等结晶设备蒸发设备的类型蒸发原理通过加热使溶液中的溶剂蒸发，从而提高溶液的浓度，达到分离的目的结晶原理通过控制溶液的浓度、温度和pH等条件，使溶液中的溶质结晶析出，达到分离和提纯的目的蒸发设备的原理蒸发设备的应用蒸发设备在生物工程中的应用用于制备和浓缩生物制品，如蛋白质、酶和细胞培养物等蒸发设备在制药工业中的应用用于制备药物原料药和药物制剂，如片剂、胶囊剂和注射剂等蒸发设备在化工行业中的应用用于制备无机盐、无机酸碱和有机化学品等02结晶设备按照作用原理分分子筛结晶设备、离心机结晶设备、喷射结晶器、换热结晶设备和蒸发结晶器等；按照结构形式分立式、卧式和多室式结晶设备。
结晶设备的类型结晶设备的原理利用加热的方法将溶液中的溶剂蒸发，使溶液达到过饱和状态，溶质从溶液中析出；蒸发结晶冷却结晶盐析结晶萃取结晶通过降低溶液温度，使溶质从溶液中析出；通过加入电解质使溶质从溶液中析出；利用萃取剂将溶质从水相或有机相中萃取出来。
结晶过程是制药工业中常用的分离和纯化技术之一，可用于制备高纯度药物；结晶设备的应用制药工业结晶技术在食品工业中应用广泛，例如糖的提纯和加工等；食品工业化工行业中，结晶技术可用于分离和提纯各种化学物质，如无机盐、有机物等。
化工行业03蒸发与结晶联合设备多级闪蒸是利用不同温度的物料经过加热后，压力降低，溶液中的溶剂达到饱和状态并开始沸腾，蒸汽进入下一级，实现物料分离和溶剂浓缩的过程。
这种设备通常适用于处理含盐量较高的物料，如海水淡化等。
强制循环蒸发器采用高速旋转的搅拌器将物料搅拌成湍流状态，从而加快传热和传质过程。
蒸发与结晶设备 讲课文档
第49页，共90页。
从碟片表面蒸发出的二次蒸汽通过碟片中 部大孔上升，汇集进入冷凝器。加热蒸汽 由旋转的空心轴通入，并由小通道进入碟 片组间隙加热室，冷凝水受离心作用迅速 离开冷凝表面，从小通道甩出落到转鼓的 最低位置，而从固定的中心管排出
第31页，共90页。
第32页，共90页。
降膜式蒸发器
原理：降膜式蒸发器的结构与升膜式蒸发器 相似，但溶液是从上往下流动。溶液先经 分布板进入蒸发室的加热管中，在重力作 用下沿管壁成膜状下降，并在下降过程中 不断被蒸发，在底不进入汽液分离室得到 分离，浓溶液从底部流出，蒸汽从顶部排 出。
适用范围：适用于处理热敏性物料，蒸发浓 度较大或黏度较大的物料。
升降膜蒸发器
第39页，共90页。
升膜与降膜式蒸发器各有优缺点，而升降膜蒸发器 可以互补不足。
升降膜式蒸发器是在一个加热器内安装两组加热管， 一组作升膜式另一组作降膜式，如图20所示。物料 溶液先进入升膜加热管，沸腾蒸发后，汽液混合物 上升至顶部，然后转入另一半加热管，再进行降股 蒸发，浓缩液从下部进入汽液分离器，分离后，二 次蒸汽从分离器上部排人冷凝器，浓缩液从分离器 下部出料
第5页，共90页。
煮沸锅（二）
第6页，共90页。
1-电机 2-变速器 3-填料轴封 4-加热夹套 5-锅体 6-液位指示剂 7-上封头 8-导液管 9-二次蒸汽排出管 10-帽罩 11-人孔 图2为某啤酒厂糖化车间照片
第7页，共90页。
第8页，共90页。
常压煮沸，淡色啤酒（10％～12％）煮时间一般控制为60～ 120min，浓色啤酒可适当延长一些，内加热或外加热煮沸为 60～80min。
将二次蒸汽冷凝回收的蒸发操作叫单效蒸发； 将二次蒸汽作为另一台蒸发器的加热蒸汽的
从碟片表面蒸发出的二次蒸汽通过碟片中 部大孔上升，汇集进入冷凝器。加热蒸汽 由旋转的空心轴通入，并由小通道进入碟 片组间隙加热室，冷凝水受离心作用迅速 离开冷凝表面，从小通道甩出落到转鼓的 最低位置，而从固定的中心管排出
第31页，共90页。
第32页，共90页。
降膜式蒸发器
原理：降膜式蒸发器的结构与升膜式蒸发器 相似，但溶液是从上往下流动。溶液先经 分布板进入蒸发室的加热管中，在重力作 用下沿管壁成膜状下降，并在下降过程中 不断被蒸发，在底不进入汽液分离室得到 分离，浓溶液从底部流出，蒸汽从顶部排 出。
适用范围：适用于处理热敏性物料，蒸发浓 度较大或黏度较大的物料。
升降膜蒸发器
第39页，共90页。
升膜与降膜式蒸发器各有优缺点，而升降膜蒸发器 可以互补不足。
升降膜式蒸发器是在一个加热器内安装两组加热管， 一组作升膜式另一组作降膜式，如图20所示。物料 溶液先进入升膜加热管，沸腾蒸发后，汽液混合物 上升至顶部，然后转入另一半加热管，再进行降股 蒸发，浓缩液从下部进入汽液分离器，分离后，二 次蒸汽从分离器上部排人冷凝器，浓缩液从分离器 下部出料
第5页，共90页。
煮沸锅（二）
第6页，共90页。
1-电机 2-变速器 3-填料轴封 4-加热夹套 5-锅体 6-液位指示剂 7-上封头 8-导液管 9-二次蒸汽排出管 10-帽罩 11-人孔 图2为某啤酒厂糖化车间照片
第7页，共90页。
第8页，共90页。
常压煮沸，淡色啤酒（10％～12％）煮时间一般控制为60～ 120min，浓色啤酒可适当延长一些，内加热或外加热煮沸为 60～80min。
将二次蒸汽冷凝回收的蒸发操作叫单效蒸发； 将二次蒸汽作为另一台蒸发器的加热蒸汽的
生物工程设备第7章蒸发与结晶设备
自 然 冷 却 敞 开 式 结 晶 器
搅 拌 冷 却 结 晶 器
连 续 式 冷 却 结 晶 器
搅 拌 蒸 发 结 晶 器
搅 拌 真 空 结 晶 器
浓缩倍数7倍 转速：700（r/min） 蒸发强度：300 kg水/m2hr 传热系数：3000-8000（kcal/m2hr℃）
or 12500-33440（kJ/m2hr℃）
三、强化簿膜蒸发器的操作关键
物料接近沸点温度进料 要取适当的温差 Δt=20~35℃ 足够和合适的真空度 足够的冷凝量 汽-液分离装置效果好
汽液分离器
冷凝装置 真空发生器
惯性力式汽液分离器 离心式汽液分离器 金属丝网除沫器 直接式 (雨滴型、水膜型、喷雾型 间接式 机械真空泵 水喷射泵
1.汽液分离器
汽液分离器
惯性力式汽液分离器 离心式汽液分离器 金属丝网除沫器
汽液分离器分离要求
分离效果好 压力损失小 结构简单 分离器外壁保温，以免二次蒸汽冷凝
第一节 蒸发设备
蒸发是用加热的方法，使溶液中的部分溶剂汽化并 除去，以提高溶液中溶质的浓度或使溶液浓缩到饱 和而析出溶质，是使挥发性的溶剂与不挥发的溶质 分离的一种重要的单元操作。
生物制药行业常用的蒸发器
非膜式蒸发器 膜式蒸发器
真空夹套式蒸发器 标准式蒸发器
升膜式蒸发器 降膜式蒸发器 升降膜式蒸发器 循环式蒸发器 刮板式簿膜蒸发器 离心式簿膜蒸发器
4190-20900（kJ/m2hr℃）
刮板式蒸发器结构和特性参数
设备 L/D=5-8 浓缩倍数3倍 蒸发强度： 200kg水/m2hr 刮板末端线速度：4-10（m/s） 刮板转速：230-1600（RPM） 传热系数： 6000（kcal/m2hr℃）or
蒸发和结晶设备培训
蒸发和结晶设备培训介绍本文档旨在为需要了解蒸发和结晶设备的人员提供培训和指导。
蒸发和结晶是常见的工业过程，广泛应用于化工、食品制造等行业。
本文将介绍蒸发和结晶设备的工作原理、分类以及操作注意事项等内容。
蒸发设备工作原理蒸发是将溶液的溶质通过加热蒸发剂（如水）从溶液中分离出来的过程。
蒸发设备通常由加热器、蒸发器和冷凝器等组成。
加热器通过加热蒸发剂提供蒸发所需的热量。
加热器可以使用蒸汽、电加热元件等方式进行加热。
蒸发器是溶液进行蒸发的地方，通常是一个密闭的容器，通过加热器提供的热量使溶液中的溶质蒸发出来。
冷凝器用于冷却蒸汽，使其转化为液体状态。
分类根据蒸发器的工作原理和结构特点，蒸发设备可以分为多效蒸发器、单效蒸发器和薄膜蒸发器等。
1.多效蒸发器：多效蒸发器采用顺次利用蒸汽的方式进行加热，能够有效节约能源。
多效蒸发器通常由多台蒸发器组成，每台蒸发器都是在前一台蒸发器所产生的蒸汽的基础上进行加热。
多效蒸发器适用于溶液浓缩和废水处理等工艺。
2.单效蒸发器：单效蒸发器是最简单常见的蒸发设备，使用单一蒸汽进行加热。
单效蒸发器适用于蒸发量较小的情况。
3.薄膜蒸发器：薄膜蒸发器是在蒸发器内部形成一层薄膜，将溶液分离成溶质和溶剂。
薄膜蒸发器适用于溶液中含有易挥发的物质或需要进行特殊处理的情况。
操作注意事项1.在操作蒸发设备前，需要检查设备的运行状况和安全装置是否完好，确保操作安全。
2.根据溶液的性质和蒸发速度，选择合适的蒸发器类型和操作参数。
3.定期清洗和维护蒸发设备，防止结垢和堵塞影响设备的正常运行。
结晶设备工作原理结晶是将溶质在溶剂中结晶形成固体颗粒的过程。
结晶设备通常由混合槽、冷却器、搅拌器和过滤器等组成。
混合槽用于将溶液中的溶质溶解于溶剂中。
冷却器提供冷却条件，使溶液中的溶质逐渐结晶。
搅拌器用于促进溶质和溶剂的混合及结晶过程。
过滤器则用于分离固体晶体颗粒和溶剂。
分类根据结晶器的结构特点和操作方式，结晶设备可以分为真空结晶器、冷却结晶器和悬浮结晶器等。
天然药物化学第九章蒸发与结晶设备
强化传热传质
通过改进传热传质机理，提高蒸发与结晶设备的传热效率和传质效果，降低能耗和物耗。
多功能集成
将多种功能集成于一台设备中，实现蒸发与结晶的连续化、一体化操作，简化工艺流程，提高生产效率。
新型材料的应用
新型材料如高分子材料、陶瓷等在蒸发与结晶设备中的应用，可以提高设备的耐腐蚀性、耐磨性和热稳定性。
环保领域
应用领域与实例
技术发展趋势
高效能
随着科技的发展，蒸发与结晶设备正向着高效能、高效率的方向发展，以提高生产效率和产品质量。
自动化与智能化
蒸发与结晶设备正逐步实现自动化和智能化，通过引入先进的控制系统和传感器技术，提高设备的自动化水平和生产稳定性。
绿色环保
随着环保意识的提高，蒸发与结晶技术正向着绿色环保的方向发展，减少能耗和资源消耗，降低环境污染。
保养与润滑
按照规定对结晶器进行润滑保养，确保设备正常运行。
安全操作规程
确保操作人员熟悉结晶器的安全操作规程，避免发生事故。
结晶器的维护与保养
03
CHAPTER
设备选择与操作注意事项
选择满足工艺要求的设备，如蒸发器、结晶器等。
根据工艺要求
根据生产规模和产量需求，选择适合的设备规格。
考虑生产能力
选择耐腐蚀、耐高温、耐磨损的优质材料，以确保设备的使用寿命和安全性。
标准型蒸发器
特殊型蒸发器
蒸发器按结构分类
停车
完成蒸发操作后，应先关闭加热蒸汽，再关闭电源，最后进行设备清洗。
排渣和排汽
定期排出蒸发后的固渣和蒸汽，保持设备正常运行。
加热和蒸发
通过加热蒸汽将物料中的水分蒸发出来，同时控制蒸发温度和压力。
开机前的准备
检查设备各部件是否正常，确保电源、水源、蒸汽等条件满足要求。
通过改进传热传质机理，提高蒸发与结晶设备的传热效率和传质效果，降低能耗和物耗。
多功能集成
将多种功能集成于一台设备中，实现蒸发与结晶的连续化、一体化操作，简化工艺流程，提高生产效率。
新型材料的应用
新型材料如高分子材料、陶瓷等在蒸发与结晶设备中的应用，可以提高设备的耐腐蚀性、耐磨性和热稳定性。
环保领域
应用领域与实例
技术发展趋势
高效能
随着科技的发展，蒸发与结晶设备正向着高效能、高效率的方向发展，以提高生产效率和产品质量。
自动化与智能化
蒸发与结晶设备正逐步实现自动化和智能化，通过引入先进的控制系统和传感器技术，提高设备的自动化水平和生产稳定性。
绿色环保
随着环保意识的提高，蒸发与结晶技术正向着绿色环保的方向发展，减少能耗和资源消耗，降低环境污染。
保养与润滑
按照规定对结晶器进行润滑保养，确保设备正常运行。
安全操作规程
确保操作人员熟悉结晶器的安全操作规程，避免发生事故。
结晶器的维护与保养
03
CHAPTER
设备选择与操作注意事项
选择满足工艺要求的设备，如蒸发器、结晶器等。
根据工艺要求
根据生产规模和产量需求，选择适合的设备规格。
考虑生产能力
选择耐腐蚀、耐高温、耐磨损的优质材料，以确保设备的使用寿命和安全性。
标准型蒸发器
特殊型蒸发器
蒸发器按结构分类
停车
完成蒸发操作后，应先关闭加热蒸汽，再关闭电源，最后进行设备清洗。
排渣和排汽
定期排出蒸发后的固渣和蒸汽，保持设备正常运行。
加热和蒸发
通过加热蒸汽将物料中的水分蒸发出来，同时控制蒸发温度和压力。
开机前的准备
检查设备各部件是否正常，确保电源、水源、蒸汽等条件满足要求。
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f.温度继续上升，蒸发速度继续增加，
气泡的上升速度激增，蒸汽的密度增
大，由于重力作用，滑流下来的液体
很快受热蒸发，未蒸发的浓缩液体也
被高速气流拖带上升，气泡断层不能
形成，蒸气占据了整个管子中部空间，
液体只能分布于管壁，开始形成液膜，
这时称为“环形流”。
A操作控制在Ｆ和ｇ之间
g.变成带有液体雾沫的喷雾环形流
C、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。
第九章节蒸发和结晶设备
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.
E、液体下降较多时，大个柱 状汽泡则被液层截断。
第九九章节蒸发和结晶设备
(4)升膜式蒸发器的传热系数
升膜式蒸发的传热系数是不稳定的，它 是随操作状况而变化。一条加热管中出 现成膜过程有几个阶段，各阶段的传热 系数各不相同。管子下部浸没溶液的一 段为加热段，内部液体只靠自然对流循 环，故它的传热系数很低，加热段的长 度随进料温度和温度差不同而变化。物 料受热后，沸腾传热系数也得到很大的 提高，但传热系数是随管子高度而变化 的。
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薄膜式蒸发器
（一）分类
管式薄膜蒸发 器:升膜式、降 膜式、升降膜式 刮板式薄膜蒸发器 离心薄膜蒸发
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1. 升膜式蒸发器
结构:加热室由许多垂直 长管组成 加热室由许多垂直长管 组成， 加热管直径为25-50mm， 管长和管径之比约为 100-150。 上部有汽液分离室。
第九章节蒸发和结晶设备
➢ 导流棒
在每根加热管的上端管管 口插入一根呈八字形的导流 棒。棒底的宽边与管壁成一 定的均匀间距，液体在均匀 环形间距中流入加热管内周 边，形成薄膜。这样液体流 过的通道不变，液体的流量 只受管板上液面高度变化所 影响，这样分布比较均匀， 但遇有物料带颗粒时，则会 造成堵塞的影响。
设备动画\5蒸发器\5-04升膜式蒸发 器.swf 第九章节蒸发和结晶设备
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
第九章节蒸发和结晶设备
升膜式蒸发时膜的形成
A、B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。
第九章 蒸发与结晶设备
第九章节蒸发和结晶设备
计划
➢ 授课时间 ➢ 单元目标与要求
4学时
熟悉常压蒸发的原理与设备结构及基本计算，掌 握结晶原理及方法和设备的操作控制过程。
➢ 授课内容
常压与真空蒸发设备，结晶设备。
➢ 重点和难点
结晶原理及方法和设备计算，结晶操作控制过程。
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蒸发的定义
将溶液加热至沸腾，使溶剂汽化 并不断除去，溶质浓度增加。
结晶的定义
物质自溶液中形成晶体析出的过 程
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一、蒸发器的基本条件
充足的热源 溶剂蒸汽能迅速排除 一定的换热面积
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二、蒸发方式分类
1、按使用压力分类
加压、常压、真空
2、按蒸汽利用分类
单效、多效、热泵
3、按设备型式分类
中央循环管式、夹套式、盘管式、刮板 式
4、按物料启动情况分类
自然循环、强制循环、薄膜式
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• 设备动画\5蒸发器\5-01中央循环管蒸发 器.swf
• 设备动画\5蒸发器\液体蒸发简化流程.swf • 设备动画\5蒸发器\5-02外加热式蒸发
器.swf • 设备动画\5蒸发器\5-03强制循环蒸发
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(3)分配器类型 筛板型、锯齿型、导流棒型、旋液导流 型
设备动画\5蒸发器\5-06降膜式液体分布 器.swf
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➢ 齿形溢流口
在加热管的上方管口周 边切成锯齿形，以增加液体 的溢流周边。当液面稍高于 管口时，则可以沿周边均匀 地溢流而下，由于加热管管 口高度一致，溢流周边比较 大，致使各管子间或管子的 各向溢流量比较均匀。当液 位稍有差别时，不致引起很 大的溢流差别，但当液位差 别比较大，液位高度有变化 时，深液分布还是不够均匀
第九章节蒸发和结晶设备
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。
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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。 管径一般在25～28 毫米之间，管长与管 径之比一般为 100－ 150 。
器.swf
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第一节 常压与真空蒸发设备
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蒸发设备
常压蒸发设备 真空蒸发设备
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真空蒸发设备
真空蒸发定义
溶液在真空状态，较低温 度下沸腾、溶剂汽化的过程。
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热敏性物料特性及对蒸发的要求
热敏性物料 对热过程敏感，受热后会引起产物发生化 学变化或物理变化而影响产品质量的物料。
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（5）优缺点
优点：浓缩物料时间短，对热敏 性物料影响小。 缺点：不适宜粘度大和受热后易 积垢及浓缩后产生结晶的物料。
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2、降膜式蒸发器
特点：形成的液膜与蒸发的汽流方向相 同，物料自上面进下面出。 • 结构： 与升膜式不同的关键部件是分配器
设备动画\5蒸发器\5-05降膜式蒸发器.swf
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。
第九章节蒸发和结晶设备
g
g.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。