蒸发就是用加热的方法,将含有不挥发性溶质的溶液加热至沸腾状况,使部分溶剂汽化并被移除,从而提高溶剂中溶质浓度的单元操作。工业生产中应用蒸发操作有以下几种场合
浓缩稀溶液直接制取产品或将浓溶液再处理(如冷却结晶)制取固体产品,例如电解烧碱液的浓缩,食糖水溶液的浓缩及各种果汁的浓缩等
同时浓缩溶液和回收溶剂,例如有机磷农药苯溶液的浓缩脱苯,中药生产中酒精浸出液的蒸发等
为了获得纯净的溶剂,例如海水淡化等。
蒸发器各零、部件的装配应正确,不得有松脱、变形及其它影响使用的缺陷。
蒸发器各零、部件所敷保护层应牢固、均匀、光洁,不得有脱层、锈蚀等缺陷。
蒸发器与安装框架应安装方便,并能使蒸发器在正常使用中不会因风力影响而脱开。
带刻度量杯一只、储水器一个、安装框架一个、金属丝网罩一个(防鸟饮水,用户可自选)。
直接热源加热它是将燃料与空气混合,使其燃烧产生的高温火焰和烟气经喷嘴直接喷入被蒸发的溶液中来加热溶液、使溶剂汽化的蒸发过程。
间接热源加热 容器间壁传给被蒸发的溶液。即在间壁式换热器中进行的传热过程。
可分为常压、加压和减压(真空)蒸发操作。很显然,对于热敏性物料,如抗生素溶液、果汁等应在减压下进行。而高粘度物料就应采用加压高温热源加热(如导热油、熔盐等)进行蒸发
为了使溶液有良好的循环,中央循环管的截面积一般为其它加热管总截面积的40~;加热管高度一般为1~2m;加热管直径在25~75mm之间。这种蒸发器由于结构紧凑、制造方便、传热较好及操作可靠等优点,应用十分广泛。但是由于结构上的限制,循环速度不大。加上溶液在加热室中不断循环,使其浓度始终接近完成液的浓度,因而溶液的沸点高,有效温度差就减小。这是循环式蒸发器的共同缺点。此外,设备的清洗和维修也不够方便,所以这种蒸发器难以完全满足生产的要求。
列文式蒸发器上述的自然循环蒸发器,其循环速度不够大,一般均在1.5m/s以下。为使蒸发器更适用于蒸发粘度较大、易结晶或结垢严重的溶液,并提高溶液循环速度以延长操作周期和减少清洗次数。
实际生产中,有时还应用直接接触传热的蒸发器。它是将燃料(通常为煤气和油)与空气混合后,在浸于溶液中的燃烧室内燃烧,产生的高温火焰和烟气经燃烧室下部的喷嘴直接喷入被蒸发的溶液中。高温气体和溶液直接接触,同时进行传热使水分蒸发汽化,产生的水汽和废烟气一起由蒸发器顶部排出。其燃烧室在溶液中的浸没深度一般为0.2~0.6m,出燃烧室的气体温度可达1000℃以上。因是直接触接传热,故它的传热效果很好,热利用率高。由于不需要固定的传热壁面,故结构简单,特别适用于易结晶、结垢和具有腐蚀性物料的蒸发。在废酸处理和硫酸铵溶液的蒸发中,它已得到广泛应用。但若蒸发的料液不允许被烟气所污染,则该类蒸发器一般不适用。而且由于有大量烟气的存在,限制了二次蒸气的利用。此外喷嘴由于浸没在高温液体中,较易损坏。从上介绍可以看出,蒸发器的结构型式很多,各有其优缺点和适用的场合。在选型时,要看它能否适应所蒸发物料的工艺特性,包括物料的粘性、热敏性、腐蚀性以及是否容易结晶或结垢等,然后再要求其结构简单、易于制造、金属消耗量少,维修方便、传热效果好等等。
传统的清洗方法通常采用化学清洗-酸洗,这种方法对各种沉积都有效,比机械方法省时。但化学清洗对系统和其他金属部件有腐蚀性,容易出现腐蚀设备管线的事情,而且在排放时污染环境。
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