第六讲蒸发干燥设备
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适用于处理热敏性物料。
3.按操作过程是否连续分：间歇蒸发，连续蒸发
间歇蒸发 :一次加料→最终X1出料或连续加料 维持液面，X1 一次出料。 溶液浓度和沸点随时间改变，为不稳定操作，适于小规
模，多品种的场合。
连续蒸发:稳定操作，适于大规模的生产过程。
按二次蒸汽的利用情况可以分为单效蒸发 和多效蒸发。 1.单效蒸发系统 2.多效蒸发系统
泡沫的溶液；
不适于浓度高、粘度大、有晶体析出溶液的蒸
发。
液膜形成的过程
a——沸腾 b——以液相为主但混有蒸汽气泡 c——小气泡结合成大气泡 d——气泡增大成柱状形成环状液膜 e——气柱上升并带动液体向上运动 f——气柱之间膜消失，液体蒸发，蒸汽占据了整个管的中部空 间，液体只能分布于管壁并在上升蒸汽的拖带下形成爬膜。
• D、温度变化不同：液体表面蒸发时实际是从液 体内部吸热,可使液体温度降低；而液体在一定 气压下沸腾过程中虽吸热但保持沸点温度不变； • E、吸热方式不同：蒸发不必加热自然发生（液 面蒸发可从液体内部吸热），沸腾过程必须对液 体不断加热； • F、影响因素不同：蒸发快慢与液体的温度,表面 积,表面的空气流动速度有关,沸腾的沸点与大气 压的高低有关.
a b c
d
e
、齿形溢流口： 进料口切成锯齿形，增加了溢流周边，但液位差大时不 均匀。 、导流棒： 棒底的宽边与管壁成一定均匀环隙，形成薄膜，但有 颗粒时会堵塞。 、 螺纹导流管： 当液体往下流时沿沟槽旋转而下。若沟槽小则增加阻 力易堵塞。 、切线进料旋流器： 液体从切线方向进入产生离心力，形成靠壁旋流。 、分配筛板： 筛孔对准加热管之间的管板，板上保持一定的液层。 (对稀物料）
3.刮板式薄膜蒸发器
在加热管内部安装可旋转的搅拌刮板，刮板端部与加热管内壁 间隙固定在0.75-1.5 mm之间，依靠刮板的作用使溶液成膜状分 布在加热管内壁面上。 溶液由蒸发器上部沿切线方向加入，在重力和旋转刮板带动下， 在加热管内壁上形成旋转下降的液膜，在下降过程中通过接收 加热管外加热蒸汽夹套中蒸汽冷凝热量而被不断蒸发，底部得 到完成液，二次蒸汽上升至顶部经分离器后进入冷凝器。 缺点：结构复杂，动力消耗大，传热面积小，处理能力低。
5.强制外循环蒸发器
•在加热室设置循环泵，使溶液沿加热室方向以较高的 速度循环流动。 •优点： 循环速度高 晶体不易粘结在加热管壁 对流传热系数高 •缺点： 动力消耗大 对泵的密封要求高 加热面积小 •适于处理粘度大，易结垢、有晶体析出的溶液。
（二）单程型(膜式)蒸发器 溶液在蒸发器中只通过加热室一次，不作循环流动。 溶液通过加热室时，在管壁上呈膜状流动，故习惯上又 称为液膜式蒸发器。 优点： •溶液在蒸发器中的停留时间很短，因而特别适用于热 敏性物料的蒸发； •整个溶液的浓度，不象循环型那样总是接近于完成液 的浓度，因而这种蒸发器的有效温差较大。
效数 总费用 设备费
操作费
注：必须对设备费和操作费进行权衡以决定合理的效数。
3、提高加热蒸汽经济性的其他措施
蒸发的过程是一耗能较大的单元操作，而蒸发过 程的主要热源为加热蒸汽，因此，如何提高加热蒸 汽的经济效率，是蒸发操作节能的重要途径。
1）二次蒸汽的部分利用 （额外蒸汽的引出）
将蒸发器蒸出的二次蒸汽引出作其他加热设 备的热源，则此二次蒸汽称为额外蒸汽
3）二次蒸汽的再压缩（热泵蒸发） 热泵蒸发器是对二次蒸汽作功，提高其压力， 从而提高其饱和温度，当温度提高到满足蒸发器内 传热需要的温度时，再送回远蒸发器中作为加热蒸 汽。这样除了开工时需要生蒸汽外，正常操作后， 对二次蒸汽作功，可以达到循环使用二次蒸汽的目 的。
热泵蒸发流程用于蒸发沸点升高小的溶液时较为有 利，对沸点升高较大的不适用
加热
通常采用冷凝的方式将二次蒸汽排除。
（3）加热蒸汽和二次蒸汽
蒸发需要不断的供给热能。工业上采
用的热源通常为水蒸气，而蒸发的物料大多
是水溶液，蒸发时产生的蒸汽也是水蒸气。
为了区别，将加热的蒸汽称为加热蒸汽，而
由溶液蒸发出来的蒸汽称之为二次蒸汽。
（4）蒸发操作的特点
①溶液的沸点升高：由于不挥发溶质的存在，溶液的蒸气压 低于同温度下纯溶剂的蒸气压。因此，在相同压力下，溶液 的沸点高于纯溶剂的沸点，这种现象称为溶液的沸点升高。 溶液的沸点升高导致蒸发的传热温度差的降低。 ②能耗较大：蒸发操作所汽化的溶剂量较大，需要消耗大 量的加热蒸气。因此需要考虑热量的利用的问题。 ③溶液特性：有些物料浓缩时易于结晶，结垢；有些热敏 性物料由于沸点升高更易于变性；有些则具有较大的粘度 或较强的腐蚀性，等等。需要根据物料的特性和工艺要求， 选择适宜的蒸发流程和设备。
蒸发操作的分类 1.按二次蒸气的利用情况分：单效蒸发和多效蒸发 单效蒸发：将二次蒸气不在利用而直接送到冷凝器 冷凝以除去的蒸发操作。 多效蒸发：若将二次蒸气通到另一压力较低的蒸发 器作为加热蒸气，则可提高加热蒸气（生蒸气）的 利用率，这种串联蒸发操作称为多效蒸发。
2.按操作室压力分：常压、加压、减压（真空）蒸发
g——如果蒸发强度过高，蒸汽流速太快，蒸汽会把溶液以雾 沫形式夹带离开液膜，进入管中部的高速蒸汽流，在管内形
成带有雾沫的喷雾流，“液膜”迅速减薄。
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。
2.降膜式蒸发器
Байду номын сангаас
2）冷凝水显热的利用
在多效蒸发操作中，因后一效的加热蒸汽是前
一效的二次蒸汽，所以加热蒸汽的压力是逐效降低 的，这样就可以利用前一效中冷凝水压力高于后一 效加热蒸汽压力的特点（其对应的温度亦高）将冷 凝水减压至后一效加热蒸汽的压力，冷凝水必因自
蒸发而产生一部分蒸汽，这部分蒸汽和前一效的二
次蒸汽一起作为后一效的加热蒸汽，从而提高了生 蒸汽的经济程度。
常压蒸发：设备简单，操作方便，可采用敞口设备，二次蒸 汽可直接排放在大气中，但会造成大气污染，适用于临时性 或小批量的生产。 加压蒸发：可提高二次蒸汽的温度，有利于二次蒸汽的利用， 但要求加热蒸汽的压力较高。 减压蒸发： 沸点低 优点： (1) 传热温度差Δtm ↑； (2) 可利用低压蒸汽或废汽作为加热蒸汽 ； (3)可防止热敏性物料变质或分解 ； (4)沸点温度低，减少热损失。 缺点：真空装置，需消耗动力和增加设备
1.标准式蒸发器
加热蒸汽：加热室管束环隙内。 溶液：加热室管束及中央循环管内，受热时，由于中央循
环管单位体积溶液受热面小，使得溶液形成由中央循环管
下降，而由其余加热管上升的循环流动。
优点：溶液循环好；传热效率高；结构紧凑、制造方便、
操作可靠 缺点：循环速度低；溶液粘度大、沸点高；不易清洗 适于处理结垢不严重、腐蚀性小的溶液
第二节 蒸发设备
按加热室的结构和操作时溶液的流动情况，分为两大 类：循环型和单程型(不循环)。 （一）循环型蒸发器 特点：溶液在蒸发器中循环流动，溶液在蒸发器内停留时 间长，溶液浓度接近于完成液浓度。 由于引起循环运动的原因不同，分为 自然循环型：由于溶液受热程度不同产生密度差引起。 强制循环型：依靠外力迫使溶液沿一个方向作循环运动 。
（2）蒸发的流程
稀溶液（料液）经过预热加入蒸发器。蒸发器的下
部是由许多加热管组成的加热室，在管外用加热蒸
汽加热管内的溶液，并使之沸腾汽化，经溶缩后的
完成液从蒸发器底部排出。蒸发器的上部为蒸发室，
汽化所产生的蒸汽在蒸发室及其顶部的除沫器中将 其中夹带的液沫易于分离，然后送往冷凝器被冷凝 而除去。
蒸发流程的两个必要的组成部分： 加热溶液使溶剂汽化—蒸发器 不断除去气化的蒸发溶剂—冷凝器 二次蒸汽 热源 蒸发时蒸汽 水蒸气 水蒸气 加热蒸汽 二次蒸汽 溶剂S 溶质A（不 挥发） 溶剂S
一、蒸发基本原理
（1）蒸发操作的目的 ①获得浓缩的溶液直接作为化工产品或半成品。 ②脱除溶剂，将溶液增溶至饱和状态，随后加以冷却，析 出固体产物，即采用蒸发，结晶的联合操作以获得固体 溶质。 ③ 除杂质，获得纯净的溶剂。
蒸发的方式有自然蒸发和沸腾蒸发
（1）相同点：蒸发与沸腾都是汽化现象,都是吸热. 过程 （2）不同点： A、表现形式不同：蒸发是只在液体表面发生的汽 化现象,而沸腾是在液体内部和表面同时发生汽化现 象； B、剧烈程度不同：蒸发是缓慢的汽化现象，沸腾 是剧烈的汽化现象； C、温度条件不同：蒸发在任何温度下都能发生,而 沸腾是在沸点温度下发生的；
（1）并流法（常用） • 蒸汽流动方向： 1→2→3 • 溶液流动方向： 1→2→3
并流多效蒸发
• 并流加料的优点：
• （1）由于后一效蒸发室的压力较前一效为低，故溶 液在效间的输送无需用泵，就能自动从前效进入后 效 • （2）由于后效溶液的沸点较前效为低，故前效的溶 液进入后效时，会因过热而自行蒸发，因而可产生 较多的二次蒸汽 • （3）由末效引出完成液，因其沸点最低，故带走的 热量最少，减少了热量损失 • 缺点：由于后一效溶液的浓度较前一效为大，且温 度又较低，所以料液粘度沿流动方向逐效增大，致 使后效的传热系数降低，故对粘度随浓度的增加而 迅速增大的溶液，不宜采用并流法进行多效蒸发。
料液 加热蒸汽
中央循环管
2.悬筐式蒸发器
加热室像个筐，悬挂在蒸发器壳体的下部，可由顶部取出。 加热蒸汽由壳体上部进入加热室，在管间放热加热管内溶 液使其上升，而沿悬筐外壁与蒸发器内壁间环隙通道向下 循环流动。 优点：溶液循环速度高，改善了管内结构情况，传热速率较 高。
缺点：设备费高；占地面积大；加热管内溶液滞留量大。
用于热敏性、高粘性、易结垢产品的浓缩、蒸馏或提纯。
1.升膜式蒸发器
原理：溶液预热到接近沸点时由蒸发器底部送入，
进入加热管时立即受热沸腾汽化，溶液在高速上升
的二次蒸汽带动下，沿管壁边呈膜状向上流动边蒸
发。到达分离室后，完成液与二次蒸汽分离后由分
离室底部排出。
适于处理蒸发量较大的稀溶液，热敏性和易生
次蒸汽量较少。
• （3）平流法
平流流程优、缺点：
① 各效独立进料，传热 状况均较好； ②物料停留时间较短 适于： 粘度随温度和浓度变化 较大的溶液蒸发
料液
T1
T2
T3
冷却水
P
2
加热 蒸汽 冷凝水
3
1
水
完成液
平流多效蒸发器
1.加热蒸汽的经济性 多效蒸发单位生蒸汽消耗量D/W比单效蒸发小，操作费比单 效蒸发小；
（2）逆流法
蒸汽流动方向： 3→2→1
溶液流动方向： 1→2→3
优点：随溶液浓度的增大 ，温度也随着升升高，因 而各效溶液的粘度较为接
近，使各效的传热系数也
大致相同
逆流多效蒸发
应用：宜用于处理粘度随温度 缺点：需用泵输送，与并 和浓度变化较大的溶液，而不 流法相比，所产生的的二 适宜于处理热敏性物料
（1）结构：如图 （2）与管式升膜蒸发器的区别： 料液从蒸发器的顶部加入，在重力作用下沿管壁成膜 状下降，在此过程中不断蒸发而浓缩，在底部得到完成液。
其下降速度较快，对黏度较高的液体也较易成膜。
（3）溶液预热后由加热室顶部加入，经管端的液体分布器均
匀分配在各加热管内，在重力作用下沿管内壁呈膜状向下流
效数 单效 双效 三效 四效 五效
（D/W）min 的
理论值
1
1.1
0.5
0.57
0.33
0.4
0.25
0.3
0.2
0.27
（D/W）min的
实测值
说明蒸发同样数量的水分，采用多效蒸发时为小， 可节省生蒸汽用量，提高生蒸汽的利用率 。
2.多效蒸发效数的限制
随着效数的增多，（D/W）min下 降的幅度不断减小 ； 费用 设备的费用是随着效数的增加而增 加的； 技术上的限 制 效数不能随意增加，一般常见2~3效。
动，并进行蒸发。汽液混合物从管下端流出，在分离器内进 行汽液分离后完成液由分离室底部排出。
适于处理：浓度高、粘度较大（0.05～0.45 Pa· s）的溶液。 不适于处理：易结晶、结垢的溶液。
这类蒸发器操作的关键是设置良好的液体分布 器，以保证溶液均匀成膜和防止二次蒸汽从加热管 顶部穿出。
适于处理易结垢，有晶体析出的溶液。
3.外热式蒸发器
将加热室与分离室分开，采用较长的加热管。 优点： 降低了整个蒸发器的高度，便于清洗和更换；
循环速度较高，使得对流传热系数提高；
结垢程度小。 适于处理易结垢、有晶体析出、量大的溶液。
4.列文式蒸发器
特点：在加热室上部设置沸腾室，加热室中的溶液因受到附 加液柱的作用，必须上升到沸腾室才开始沸腾，避免了溶液 在加热管中结垢或析出晶体。 优点：流动阻力小；循环速度高；传热效果好；加热管内不易 堵塞。 缺点：设备费高；厂房高，耗用金属多。 适于处理有晶体析出或易结垢的溶液。
3.按操作过程是否连续分：间歇蒸发，连续蒸发
间歇蒸发 :一次加料→最终X1出料或连续加料 维持液面，X1 一次出料。 溶液浓度和沸点随时间改变，为不稳定操作，适于小规
模，多品种的场合。
连续蒸发:稳定操作，适于大规模的生产过程。
按二次蒸汽的利用情况可以分为单效蒸发 和多效蒸发。 1.单效蒸发系统 2.多效蒸发系统
泡沫的溶液；
不适于浓度高、粘度大、有晶体析出溶液的蒸
发。
液膜形成的过程
a——沸腾 b——以液相为主但混有蒸汽气泡 c——小气泡结合成大气泡 d——气泡增大成柱状形成环状液膜 e——气柱上升并带动液体向上运动 f——气柱之间膜消失，液体蒸发，蒸汽占据了整个管的中部空 间，液体只能分布于管壁并在上升蒸汽的拖带下形成爬膜。
• D、温度变化不同：液体表面蒸发时实际是从液 体内部吸热,可使液体温度降低；而液体在一定 气压下沸腾过程中虽吸热但保持沸点温度不变； • E、吸热方式不同：蒸发不必加热自然发生（液 面蒸发可从液体内部吸热），沸腾过程必须对液 体不断加热； • F、影响因素不同：蒸发快慢与液体的温度,表面 积,表面的空气流动速度有关,沸腾的沸点与大气 压的高低有关.
a b c
d
e
、齿形溢流口： 进料口切成锯齿形，增加了溢流周边，但液位差大时不 均匀。 、导流棒： 棒底的宽边与管壁成一定均匀环隙，形成薄膜，但有 颗粒时会堵塞。 、 螺纹导流管： 当液体往下流时沿沟槽旋转而下。若沟槽小则增加阻 力易堵塞。 、切线进料旋流器： 液体从切线方向进入产生离心力，形成靠壁旋流。 、分配筛板： 筛孔对准加热管之间的管板，板上保持一定的液层。 (对稀物料）
3.刮板式薄膜蒸发器
在加热管内部安装可旋转的搅拌刮板，刮板端部与加热管内壁 间隙固定在0.75-1.5 mm之间，依靠刮板的作用使溶液成膜状分 布在加热管内壁面上。 溶液由蒸发器上部沿切线方向加入，在重力和旋转刮板带动下， 在加热管内壁上形成旋转下降的液膜，在下降过程中通过接收 加热管外加热蒸汽夹套中蒸汽冷凝热量而被不断蒸发，底部得 到完成液，二次蒸汽上升至顶部经分离器后进入冷凝器。 缺点：结构复杂，动力消耗大，传热面积小，处理能力低。
5.强制外循环蒸发器
•在加热室设置循环泵，使溶液沿加热室方向以较高的 速度循环流动。 •优点： 循环速度高 晶体不易粘结在加热管壁 对流传热系数高 •缺点： 动力消耗大 对泵的密封要求高 加热面积小 •适于处理粘度大，易结垢、有晶体析出的溶液。
（二）单程型(膜式)蒸发器 溶液在蒸发器中只通过加热室一次，不作循环流动。 溶液通过加热室时，在管壁上呈膜状流动，故习惯上又 称为液膜式蒸发器。 优点： •溶液在蒸发器中的停留时间很短，因而特别适用于热 敏性物料的蒸发； •整个溶液的浓度，不象循环型那样总是接近于完成液 的浓度，因而这种蒸发器的有效温差较大。
效数 总费用 设备费
操作费
注：必须对设备费和操作费进行权衡以决定合理的效数。
3、提高加热蒸汽经济性的其他措施
蒸发的过程是一耗能较大的单元操作，而蒸发过 程的主要热源为加热蒸汽，因此，如何提高加热蒸 汽的经济效率，是蒸发操作节能的重要途径。
1）二次蒸汽的部分利用 （额外蒸汽的引出）
将蒸发器蒸出的二次蒸汽引出作其他加热设 备的热源，则此二次蒸汽称为额外蒸汽
3）二次蒸汽的再压缩（热泵蒸发） 热泵蒸发器是对二次蒸汽作功，提高其压力， 从而提高其饱和温度，当温度提高到满足蒸发器内 传热需要的温度时，再送回远蒸发器中作为加热蒸 汽。这样除了开工时需要生蒸汽外，正常操作后， 对二次蒸汽作功，可以达到循环使用二次蒸汽的目 的。
热泵蒸发流程用于蒸发沸点升高小的溶液时较为有 利，对沸点升高较大的不适用
加热
通常采用冷凝的方式将二次蒸汽排除。
（3）加热蒸汽和二次蒸汽
蒸发需要不断的供给热能。工业上采
用的热源通常为水蒸气，而蒸发的物料大多
是水溶液，蒸发时产生的蒸汽也是水蒸气。
为了区别，将加热的蒸汽称为加热蒸汽，而
由溶液蒸发出来的蒸汽称之为二次蒸汽。
（4）蒸发操作的特点
①溶液的沸点升高：由于不挥发溶质的存在，溶液的蒸气压 低于同温度下纯溶剂的蒸气压。因此，在相同压力下，溶液 的沸点高于纯溶剂的沸点，这种现象称为溶液的沸点升高。 溶液的沸点升高导致蒸发的传热温度差的降低。 ②能耗较大：蒸发操作所汽化的溶剂量较大，需要消耗大 量的加热蒸气。因此需要考虑热量的利用的问题。 ③溶液特性：有些物料浓缩时易于结晶，结垢；有些热敏 性物料由于沸点升高更易于变性；有些则具有较大的粘度 或较强的腐蚀性，等等。需要根据物料的特性和工艺要求， 选择适宜的蒸发流程和设备。
蒸发操作的分类 1.按二次蒸气的利用情况分：单效蒸发和多效蒸发 单效蒸发：将二次蒸气不在利用而直接送到冷凝器 冷凝以除去的蒸发操作。 多效蒸发：若将二次蒸气通到另一压力较低的蒸发 器作为加热蒸气，则可提高加热蒸气（生蒸气）的 利用率，这种串联蒸发操作称为多效蒸发。
2.按操作室压力分：常压、加压、减压（真空）蒸发
g——如果蒸发强度过高，蒸汽流速太快，蒸汽会把溶液以雾 沫形式夹带离开液膜，进入管中部的高速蒸汽流，在管内形
成带有雾沫的喷雾流，“液膜”迅速减薄。
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。
2.降膜式蒸发器
Байду номын сангаас
2）冷凝水显热的利用
在多效蒸发操作中，因后一效的加热蒸汽是前
一效的二次蒸汽，所以加热蒸汽的压力是逐效降低 的，这样就可以利用前一效中冷凝水压力高于后一 效加热蒸汽压力的特点（其对应的温度亦高）将冷 凝水减压至后一效加热蒸汽的压力，冷凝水必因自
蒸发而产生一部分蒸汽，这部分蒸汽和前一效的二
次蒸汽一起作为后一效的加热蒸汽，从而提高了生 蒸汽的经济程度。
常压蒸发：设备简单，操作方便，可采用敞口设备，二次蒸 汽可直接排放在大气中，但会造成大气污染，适用于临时性 或小批量的生产。 加压蒸发：可提高二次蒸汽的温度，有利于二次蒸汽的利用， 但要求加热蒸汽的压力较高。 减压蒸发： 沸点低 优点： (1) 传热温度差Δtm ↑； (2) 可利用低压蒸汽或废汽作为加热蒸汽 ； (3)可防止热敏性物料变质或分解 ； (4)沸点温度低，减少热损失。 缺点：真空装置，需消耗动力和增加设备
1.标准式蒸发器
加热蒸汽：加热室管束环隙内。 溶液：加热室管束及中央循环管内，受热时，由于中央循
环管单位体积溶液受热面小，使得溶液形成由中央循环管
下降，而由其余加热管上升的循环流动。
优点：溶液循环好；传热效率高；结构紧凑、制造方便、
操作可靠 缺点：循环速度低；溶液粘度大、沸点高；不易清洗 适于处理结垢不严重、腐蚀性小的溶液
第二节 蒸发设备
按加热室的结构和操作时溶液的流动情况，分为两大 类：循环型和单程型(不循环)。 （一）循环型蒸发器 特点：溶液在蒸发器中循环流动，溶液在蒸发器内停留时 间长，溶液浓度接近于完成液浓度。 由于引起循环运动的原因不同，分为 自然循环型：由于溶液受热程度不同产生密度差引起。 强制循环型：依靠外力迫使溶液沿一个方向作循环运动 。
（2）蒸发的流程
稀溶液（料液）经过预热加入蒸发器。蒸发器的下
部是由许多加热管组成的加热室，在管外用加热蒸
汽加热管内的溶液，并使之沸腾汽化，经溶缩后的
完成液从蒸发器底部排出。蒸发器的上部为蒸发室，
汽化所产生的蒸汽在蒸发室及其顶部的除沫器中将 其中夹带的液沫易于分离，然后送往冷凝器被冷凝 而除去。
蒸发流程的两个必要的组成部分： 加热溶液使溶剂汽化—蒸发器 不断除去气化的蒸发溶剂—冷凝器 二次蒸汽 热源 蒸发时蒸汽 水蒸气 水蒸气 加热蒸汽 二次蒸汽 溶剂S 溶质A（不 挥发） 溶剂S
一、蒸发基本原理
（1）蒸发操作的目的 ①获得浓缩的溶液直接作为化工产品或半成品。 ②脱除溶剂，将溶液增溶至饱和状态，随后加以冷却，析 出固体产物，即采用蒸发，结晶的联合操作以获得固体 溶质。 ③ 除杂质，获得纯净的溶剂。
蒸发的方式有自然蒸发和沸腾蒸发
（1）相同点：蒸发与沸腾都是汽化现象,都是吸热. 过程 （2）不同点： A、表现形式不同：蒸发是只在液体表面发生的汽 化现象,而沸腾是在液体内部和表面同时发生汽化现 象； B、剧烈程度不同：蒸发是缓慢的汽化现象，沸腾 是剧烈的汽化现象； C、温度条件不同：蒸发在任何温度下都能发生,而 沸腾是在沸点温度下发生的；
（1）并流法（常用） • 蒸汽流动方向： 1→2→3 • 溶液流动方向： 1→2→3
并流多效蒸发
• 并流加料的优点：
• （1）由于后一效蒸发室的压力较前一效为低，故溶 液在效间的输送无需用泵，就能自动从前效进入后 效 • （2）由于后效溶液的沸点较前效为低，故前效的溶 液进入后效时，会因过热而自行蒸发，因而可产生 较多的二次蒸汽 • （3）由末效引出完成液，因其沸点最低，故带走的 热量最少，减少了热量损失 • 缺点：由于后一效溶液的浓度较前一效为大，且温 度又较低，所以料液粘度沿流动方向逐效增大，致 使后效的传热系数降低，故对粘度随浓度的增加而 迅速增大的溶液，不宜采用并流法进行多效蒸发。
料液 加热蒸汽
中央循环管
2.悬筐式蒸发器
加热室像个筐，悬挂在蒸发器壳体的下部，可由顶部取出。 加热蒸汽由壳体上部进入加热室，在管间放热加热管内溶 液使其上升，而沿悬筐外壁与蒸发器内壁间环隙通道向下 循环流动。 优点：溶液循环速度高，改善了管内结构情况，传热速率较 高。
缺点：设备费高；占地面积大；加热管内溶液滞留量大。
用于热敏性、高粘性、易结垢产品的浓缩、蒸馏或提纯。
1.升膜式蒸发器
原理：溶液预热到接近沸点时由蒸发器底部送入，
进入加热管时立即受热沸腾汽化，溶液在高速上升
的二次蒸汽带动下，沿管壁边呈膜状向上流动边蒸
发。到达分离室后，完成液与二次蒸汽分离后由分
离室底部排出。
适于处理蒸发量较大的稀溶液，热敏性和易生
次蒸汽量较少。
• （3）平流法
平流流程优、缺点：
① 各效独立进料，传热 状况均较好； ②物料停留时间较短 适于： 粘度随温度和浓度变化 较大的溶液蒸发
料液
T1
T2
T3
冷却水
P
2
加热 蒸汽 冷凝水
3
1
水
完成液
平流多效蒸发器
1.加热蒸汽的经济性 多效蒸发单位生蒸汽消耗量D/W比单效蒸发小，操作费比单 效蒸发小；
（2）逆流法
蒸汽流动方向： 3→2→1
溶液流动方向： 1→2→3
优点：随溶液浓度的增大 ，温度也随着升升高，因 而各效溶液的粘度较为接
近，使各效的传热系数也
大致相同
逆流多效蒸发
应用：宜用于处理粘度随温度 缺点：需用泵输送，与并 和浓度变化较大的溶液，而不 流法相比，所产生的的二 适宜于处理热敏性物料
（1）结构：如图 （2）与管式升膜蒸发器的区别： 料液从蒸发器的顶部加入，在重力作用下沿管壁成膜 状下降，在此过程中不断蒸发而浓缩，在底部得到完成液。
其下降速度较快，对黏度较高的液体也较易成膜。
（3）溶液预热后由加热室顶部加入，经管端的液体分布器均
匀分配在各加热管内，在重力作用下沿管内壁呈膜状向下流
效数 单效 双效 三效 四效 五效
（D/W）min 的
理论值
1
1.1
0.5
0.57
0.33
0.4
0.25
0.3
0.2
0.27
（D/W）min的
实测值
说明蒸发同样数量的水分，采用多效蒸发时为小， 可节省生蒸汽用量，提高生蒸汽的利用率 。
2.多效蒸发效数的限制
随着效数的增多，（D/W）min下 降的幅度不断减小 ； 费用 设备的费用是随着效数的增加而增 加的； 技术上的限 制 效数不能随意增加，一般常见2~3效。
动，并进行蒸发。汽液混合物从管下端流出，在分离器内进 行汽液分离后完成液由分离室底部排出。
适于处理：浓度高、粘度较大（0.05～0.45 Pa· s）的溶液。 不适于处理：易结晶、结垢的溶液。
这类蒸发器操作的关键是设置良好的液体分布 器，以保证溶液均匀成膜和防止二次蒸汽从加热管 顶部穿出。
适于处理易结垢，有晶体析出的溶液。
3.外热式蒸发器
将加热室与分离室分开，采用较长的加热管。 优点： 降低了整个蒸发器的高度，便于清洗和更换；
循环速度较高，使得对流传热系数提高；
结垢程度小。 适于处理易结垢、有晶体析出、量大的溶液。
4.列文式蒸发器
特点：在加热室上部设置沸腾室，加热室中的溶液因受到附 加液柱的作用，必须上升到沸腾室才开始沸腾，避免了溶液 在加热管中结垢或析出晶体。 优点：流动阻力小；循环速度高；传热效果好；加热管内不易 堵塞。 缺点：设备费高；厂房高，耗用金属多。 适于处理有晶体析出或易结垢的溶液。