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待蒸发的原料液(稀溶液)送入蒸发器后直接流入加热室的换热管内,而加热蒸汽则进入加热室的管间冷凝,所放出的潜热通过管壁传给在管内流动的料液,使溶液受热沸腾汽化,浓缩了的料液从蒸发器的底部排出,进入浓液贮槽即为产品(常称完成液) 。加热蒸汽放热后自身冷凝为冷凝水,由加热室下部排出。
在蒸发生产中,二次蒸气的产量较大,且含大量的潜热,故应将其回收加以利用,若将二次蒸气通入另一蒸发器的加热室,只要后者的操作压强和溶液沸点低于原蒸发器中的操作压强和沸点,则通入的二次蒸气仍能起到加热作用,这种操作方式即为多效蒸发。
蒸发结晶器是利用蒸发部分溶剂来达到溶液的过饱和度的,这使得其与普通料液浓缩所用的蒸发器在原理和结构上非常相似。普通的蒸发器虽然能够容许操作过程中有固形物沉淀,但难以实现对晶粒分级的有效控制,因此蒸发结晶器与普通的蒸发器往往还有着一此区别。与减压蒸发类似,蒸发结晶器也可在减压条件下操作。通过减压可以降低料液的沸点,从而可以通过多效蒸发来充分利用热量,生产曾采用了这种多效蒸发形式的结晶器。[1]
蒸发器某一效的二次蒸汽不能直接作为本效热源,只能作为次效或次几效的热源。如作为本效热源额外给其能量,使其温度(压力)提高。蒸汽喷射泵只能压缩部分二次蒸汽,而蒸发器则可压缩蒸发器中所有的二次蒸汽。MVR蒸发器其工作过程是低温位的蒸汽经压缩机压缩,温度、压力提高,热焓增加,然后进入换热器冷凝,以充分利用蒸汽的潜热。除开车启动外,整个蒸发过程中无需生蒸汽。
工业废水蒸发器是一个蒸发器,采用重新利用它自身产生的二次蒸汽的能量,从而减少对外界能源的需求的节能技术。早在60年代,德国和法国已成功的将该技术用于化工、食品、造纸、医药、海水淡化及污水处理等领域。
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。蒸发装置在操作过程中,要消耗大量加热蒸汽,为节省加热蒸汽,可采用多效蒸发装置和蒸汽再压缩蒸发器。蒸发器广泛用于化工、轻工等部门。