降膜蒸发器

降膜蒸发器

工作原理

降膜蒸发是将料液自降膜蒸发器加热室上管箱加入，经液体分布及成膜装置，均匀分配到各换热管内，在重力和真空诱导及气流作用下，成均匀膜状自上而下流动。流动过程中，被壳程加热介质加热汽化，产生的蒸汽与液相共同进入蒸发器的分离室，汽液经充分分离，蒸汽进入冷凝器冷凝（单效操作）或进入下一效蒸发器作为加热介质，从而实现多效操作，液相则由分离室排出。设备主体由Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ效加热器、分离器、热压泵、冷凝器、杀菌器、保温管、料泵、水泵及仪表柜组成。本设备凡和物料接触均用优质不锈钢制作。

广泛用于医药、食品、化工、轻工等行业的水或有机溶媒溶液的蒸发浓缩浓，并可广泛用于以上行业的废液处理。尤其是适用于热敏性物料，该设备在真空低温条件下进行连续操作，具有蒸发能力高、节能降耗、运行费用低、且能保证物料在蒸发过程中不变性。

工艺流程有顺流（并流）、逆流、混流（错流）、平流四种形式：

顺流：溶液和蒸汽流向相同，都由一效顺序流到末效。原料液用泵送入一效，依靠各效间的压差，自动流入下一效，完成液自末效（一般是在负压下操作）用泵抽出。由于后一效的压力低，溶液的沸点也低，溶液从前效进入后一效时会闪蒸部分水分，产生的二次汽也较多，由于后效的浓度较前效高、操作温度低，往往第一效的传热系数比末效高很多。顺流流程一般适宜处理在高浓度的情况下为热敏性的物料。

逆流：原料由泵从末效依次送入前效，完成液由一效排出，料液与蒸汽逆向流动。一般适宜处理粘度随温度和浓度变化较大的溶液，不易处理热敏性物料。

混流:是顺逆流流程的结合，兼有顺逆流的优点避其缺点，但操作复杂，要求自控程度很高。

平流：各效都加料都出完成液，各效都有结晶析出，可及时分离结晶，一般用于饱和溶液的蒸发。

操作流程：

● 配间接冷凝器的单效降膜蒸发流程

适用于处理量少，蒸发强度大，物料的沸点升高大，加热蒸汽压力低，连续或间歇操作的场合。特别适用于冷凝水或二次蒸汽需回收的物料蒸发。特点是投资小，蒸汽消耗较高。图1为配间接冷凝器的单效降膜蒸发工艺流程图。

图1 配间接冷凝器的单效降膜蒸发流程

1 稀物料

2 输料泵

3 流量计

4 生蒸汽

5 液体分布器

6 加热室

7 分离室

8 间接冷凝器

9 旋液分离器 10 真空 11 冷却水进 12 冷却水出

13 冷凝水出 14 浓物料

●配直接冷凝器的单效降膜蒸发流程

适用于处理量少，蒸发强度大，物料的沸点升高大，加热蒸汽压力低及间歇操作的场合。特点是投资小，蒸汽消耗较高。图2为配直接冷凝器的单效降膜蒸发工艺流程图。

图2 配直接冷凝器的单效降膜蒸发流程图

1 稀物料

2 输料泵

3 流量计

4 生蒸汽

5 液体分布器

6 加热室

7 分离室

8 直接冷凝器

9 大气平衡管 10 真空 11 冷却水进 12 液封槽 13 冷却冷凝水出 14浓物料15 冷凝出水

图3 单效热泵蒸发流程图

● 单效热泵蒸发流程

蒸发强度大，蒸汽消耗较低。适于处理量 小、蒸发温度不高或对能耗要求较严，连续或间

歇操作的场合，一般为真空蒸发。特别适用于处理能力较小，沸点升高值低的热敏性物料的蒸发。图3为单效热泵蒸发工艺流程图。

1 稀物料

2 输料泵

3 流量计

4 生蒸汽

5 液体分布器

6 加热室

7 气液体分离室

8 直接冷凝器

9 大气平衡管 10 真空 11 冷却水进

12 液封槽 13 冷却冷凝水出 14 浓物料 15 冷凝水出

16 热泵

● 多效顺流蒸发流程

蒸发强度较小，蒸汽消耗少。适于处理量较大，随物料浓度增加，粘度变化不大的一般性物料的蒸发操作。图4为多效顺流蒸发工艺流程图。

图4 多效顺流蒸发流程图

1 稀物料

2 输料泵

3 流量计

4 生蒸汽

5 液体分布器6a 一效加热室6b 二效加热室

6c 三效加热室7a 一效分离室7b二效分离室7c三效分离室8 直接冷凝器9 大气平衡管

10 真空11 冷却水进12 液封槽13 冷却冷凝水出14 浓物料15 冷凝水出

●多效逆流蒸发流程

适用于处理量大、随物料浓度增大粘度增加较大，出料浓度要求较高的非热敏性物料的蒸发操作。图5为多效逆流蒸发工艺流程图。

图5 多效逆流蒸发流程图

1 稀物料

2 输料泵

3 流量计

4 生蒸汽

5 液体分布器6a 一效加热室6b 二效加热室

6c 三效加热室7a 一效分离室7b二效分离室7c三效分离室8 直接冷凝器9 大气平衡管

10 真空11 冷却水进12 液封槽13 冷却冷凝水出14 浓物料15 冷凝水出16 旋液分离器

●多效热泵蒸发流程

适用于物料处理量大、沸点升高小、蒸发温度低的物料。如用于葡萄糖蒸发时，蒸发量可达30吨/h，蒸汽耗量为0.135~0.17吨蒸汽/吨水。该流程尤其适用于处理量很大的医药中间体、中药提取物、果汁、牛奶等热敏性物料的蒸发。图6为多效热泵蒸发工艺流程图。

图6 多效热泵蒸发流程图

1 稀物料

2 输料泵

3 流量计

4 生蒸汽

5 液体分布器6a 一效加热室6b 二效加热室

6c 三效加热室7a 一效分离室7b二效分离室7c三效分离室8 直接冷凝器9 大气平衡管10 真空11 冷却水进12 液封槽13 冷却冷凝水出14 浓物料15 冷凝水出16 热泵

17 旋液分离器18浓物料泵19冷凝水泵