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双效降膜蒸发器

蒸发 ( 或称浓缩) 是指将含有非挥发性溶质和挥发性溶剂组成的溶液进行蒸发浓缩的过程，双效降膜蒸发器是利用蒸发原理的过程而设计，主要是利用加热作用使溶液中一部分溶剂汽化而获得。二效降膜蒸发器工艺在制药、食品、生物等生产中应用较多，如中药生产方面是将提取液进行蒸发浓缩而得到浓缩液或流浸膏，又如在抗生素生产中蒸发操作用于发酵滤液、树脂洗脱液 以及各种提取液的浓缩 。
降膜蒸发设备一般称为蒸发器，其构造与种类繁多，而且其发展历史久远。从操作方式可分为单效蒸发、多效蒸发和直接接触蒸发；按流体循环方式可分为不循环型蒸发、自然循环型蒸发、强制循环 型蒸发、刮膜式蒸发及离心式薄膜蒸发。设计时针对不同的物料用不同的蒸发器。正确的应用不仅能提高产品的质量，又能节 能降耗 、降低生产成本、提高经济效益。其中，降膜式蒸发器是现代蒸发技术中常见的单元操作。

降膜式蒸发器概述

工作原理：物料由加热室项部加入，经液体分布器分布后呈膜状向下流动。在管内被加热汽化，被汽化的蒸汽与液体一起由加热管下端引出，经气液分离后即得到浓缩液。

在降膜式蒸发器的操作过程中，由于物料的停留时间很短 ( 约5 ～10s ) ，而传热系数很高，因此其较广泛地应用于热敏性物料，也可以用于蒸发粘度较大的物料，但不适宜处理易结晶的溶液。

双效降膜式蒸发器的结构

双效降膜式蒸发器由蒸发器、分离器、预热器、冷凝器、凝水罐、循环泵等部件组成，其结构如 图1 所示 。

双效降膜式蒸发器

1 、 蒸发器

蒸发器为列管式换热器，管程通液体物料，壳程通加热蒸汽，液体物 料从蒸发器的顶部进 入，经过分布器进入加热管，液体物料沿加热管往下流，并被加热蒸发，直至加热器底部，浓缩的液体和蒸发产生的二次蒸汽进入分离器进行分离，其底部装有控制布水的液位开关 。
作用： 对液体物料加热、蒸发。

2 、分离器

分离器为单层结构的罐，上部的二次蒸汽接 口与冷凝器相通，下部的接 口与蒸发器连通 。
作用： 使加热后产生的二次蒸汽与浓缩液体汽液分离。

3 、预热器

预热器为卧式列管式换热器，管程通液体物料， 壳程通蒸发产生的二次蒸汽。
作用：
( 1 ) 对进入蒸发器的液体物料进行预先加热：
( 2 ) 将二次蒸汽进行冷却以便于对其进行回收利用。

4 、冷凝器
冷凝器为卧式列管式换热器，管程通 冷却水，壳程连接预热器的壳程。
作用： 将二次蒸汽进行冷凝以便于对其进行回收利用。

5 、凝水罐

凝水罐为单层结构的罐，罐体装有控制液位的液位开关。
作用 ： 通过与出口处的泵连接，能实现自动排放罐内的冷凝液 。

多效 降膜式蒸发器的工作原理及特点

1 、双效降膜式蒸发器的工作原理

双效降膜式蒸发器的流程如图1 所示 。工作原理：物料稀溶液经原料泵进入第二效循环泵的吸入口，用泵升压后，经预热器进入第二效蒸发器顶部的进料室，再进入加热管加热蒸发后进入分离室，汽、液在此分离，溶液从底部流入泵吸入口，用泵送预热器、进料室加热管、分离室进行循环流动与蒸发。蒸发出来的蒸汽 由分离室侧面进入分离器进一步把蒸汽夹带的液滴分离出来，由分离器底部流回分离室，而洁净的二次蒸汽排出后进入冷凝器被全部冷凝。循环泵的出口有一支路把溶液送到效的泵吸入口，效操作与二效基本相同，效的二次蒸汽送入第二效作为加热蒸汽 。效的加热蒸汽则由锅炉直接供给，冷凝水返回锅炉房。此外，泵出口有一支路排放浓缩液，调节排放量以保持排放液的浓度。

双效降膜蒸发器逆流操作时，浓溶液出料口在效，温度较其他各效高，可使溶液粘度有所下降，有利于浓度较高溶液的浓缩，可得到7 5 ％的浓缩液。

各效蒸发器均装液位控制器，配合进口管路的控制阀保持各效液面恒定。锅炉供汽管路装有控制阀， 根据效加热蒸汽压力的传感器及压力控制器来控制阀门达到加热蒸汽压力恒定的目的。各效所排放的冷凝水均汇集至凝水罐，罐侧面装有液位控制器，配合排液泵出口管的控制蒸发器液位至规定高度。

双效降膜式蒸发器的特点

( 1 ) 结构紧凑、布局合理、占地面积小、安装操作方便；
( 2 ) 生产效率高、蒸发量大；
( 3 ) 节能，能耗仅为一般降膜式蒸发器浓缩生产时的1/2 左右。QA/Q≤0．65， QB/Q≤8( Q为清水蒸发量，QA为蒸汽耗量，Q B为冷却水耗量) ；
( 4 ) 系统可控制，系统采用PLC编程，设备工艺参数可设定、控制，原料液和冷却水均可自动控制。系统控制精度：温度 ±1℃，压力 ±0．01 MPa，液位高度10mm。