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强制循环蒸发器工作原理:
强制循环蒸发器由蒸发分离室以及换热室蒸发分离室组成。强制循环蒸发器凭借外力循环泵让液体流动循环来提升溶液的流动速度。
加热室具有垂直和水平结构,液体流动的循环效率由泵调节。加热管可以是垂直单向双向、水平单向双向,后两者在设备上会减少总高度,但是管道清洗不易,管壁易磨损。
由于分离室循环料液进出位置有所不同,分为正的强制循环蒸发器和反的强制循环蒸发器。循环进料液在出口位置上部可以称之为正循环,反循环。
逆循环的强制蒸发器拥有更多的优势。分离室顶部有除雾器,用于分离出口蒸汽中夹带的液体和液滴,能提升产品质量,降低夹带损失。
提升循环率的重要性不但在提升沸腾换热系数,更在于降低单向的蒸发率。在同样的蒸发量(单位、时间、内溶剂的蒸发量)情况下,循环速度越是高,单位时间内通过加热管的液体越多,溶液通过加热管的蒸发率(蒸发率)越是低。这样可以减少加热表面周围的溶液局部浓度增加,减缓加热表面的结垢。浓度越是高,为了减少结垢所需要的循环速度越大。循环速度可达1.5~3m/s。
强制循环蒸发器是工业蒸发工艺和强制循环工艺将结合的产物,可以实现连续结晶且无需补充蒸汽,实现热能循环连续蒸发。

强制循环蒸发器实际上是在外循环蒸发器的基础上演变而来的。外循环蒸发器(或自然循环蒸发或循环管蒸发器)是指在蒸发过程中由于蒸发的作用,换热器与循环管内料液间的密度差而产生料液的自然循环运动,故均属于自然循环型蒸发器。外循环和循环管蒸发器的共同不足之处在于料液的循环速度较低,在处理黏度大、易结垢或易结晶的料液时,传热效果欠佳,容易结垢。如果在料液循环管与换热器之间加装循环泵,来加大循环速度即为强制循环蒸发器。强制循环蒸发器是利用外加动力进行循环,用循环泵迫使料液沿一个方向以2-5m/s的速度通过加热管。料液在加热管内在正常液体沸点压下,加热到过热状态而不蒸发,进入分离器后,压力迅速下降导致部分料液闪蒸,或沸腾,料液冷却至对应该压力下的沸点温度,闪蒸蒸气在分离器中由上部排出,料液受阻落下,在锥形底部被循环泵吸入,再进入加热管加热,继续循环,直到浓缩到设计浓度后排出。

结晶蒸发器,也称为蒸发结晶器,是一种用于实现溶液过饱和并析出晶体的设备。其工作原理主要是通过蒸发部分溶剂,使溶液达到过饱和状态,进而析出晶体。
结晶蒸发器与普通料液浓缩所用的蒸发器在原理和结构上非常相似,但两者在功能和应用上有所不同。普通的蒸发器虽然可以处理含有固形物沉淀的溶液,但难以实现对晶粒分级的有效控制。而结晶蒸发器则更注重对晶体粒度、形状和纯度的控制,以满足特定工艺或产品的需求。
结晶蒸发器可以在减压条件下操作,通过降低料液的沸点,实现多效蒸发以充分利用热量。例如,在NaCl的生产过程中,就曾采用过这种多效蒸发形式的结晶器。
在选择结晶蒸发器时,需要考虑溶液的特性,如热稳定性、易结垢性等。对于长时间受热易分解、易聚合以及易结垢的溶液,应选择滞料量少、停留时间短的结晶蒸发器。对于易结垢的溶液,应选择便于清洗和溶液循环速度大的结晶蒸发器。
结晶蒸发器的类型多样,包括中央循环管式、悬框式、外加热式、列文式及强制循环管等。其中,强制循环蒸发结晶器是一种晶浆循环式连续结晶器,具有生产能力大、产品粒度分布较宽的特点。它广泛用于医药、食品、化工、轻工等行业的水或有机溶媒溶液的蒸发浓缩浓和废液处理,尤其适用于热敏性物料。
总的来说,结晶蒸发器是一种重要的化工设备,通过对溶液进行蒸发和结晶操作,可以得到所需的晶体产品。在选择和使用结晶蒸发器时,需要根据溶液特性和工艺需求进行综合考虑,以达到佳的生产效果。

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