1单效蒸发器 编辑
凡是溶液在蒸发器蒸发时,所产生的二次蒸汽不再利用,则此种蒸发操作称为单效蒸发。使用单效蒸发方式的蒸发器称为单效蒸发器。当所需要的生产能力规模小,蒸汽是廉价的,物料有腐蚀性以致需要非常昂贵的结构材料,或蒸汽被污染以致不能重新利用时,应用单效蒸发器。
中文名 单效蒸发器 外文名 one-effect evaporator 类 型 蒸发器 适用情况 生产规模小、蒸气廉价 操作方式 间歇式、半间歇式、连续式 实 例 RP6K系列盘管式单效蒸发器
单效蒸发器一般是指单一的蒸发器,它在进行溶液蒸发时所产生的二次蒸气不再利用。在大规模生产中,蒸发大量水分必须消耗大量的一次蒸气。为了减少一次蒸气的消耗量,采用将生产中产生出的二次蒸气导入*二个蒸发器中作加热蒸气用,*二个蒸发器产生的二次蒸气还可导入*三蒸发器中作加热蒸气用,每一个蒸发器称为一效,以此类推。这样,几个蒸发器串联操作,就组成了多效蒸发器。
蒸发装置的设计选型编辑
在设计蒸发装置时,必须考虑各种各样的因素,而这些因素常常又是互相矛盾的。它们 决定了设计的类型、布置、工艺过程和成本数据。重要的因素如下:
(1) 生产能力和操作参数 处理量、浓度、温度、年操作小时数、产品的更换、控制、自动 化等。
(2) 特性 热敏性、黏度、可流性、易起泡沫程度、结垢与沉淀性质、沸点等。
(3) 公用工程 蒸汽、冷却水、电、清洗剂、易损件等。
(4) 材料的选择和表面抛光。
(5) 投资成本的和资本回收。
(6) 操作和维护的人员成本。
(7) 现场条件 可用空间、室外安装的气候条件、能量和产品的衔接、工作平台等。
(8) 强制性法规 关于健康和安全、事故预防、噪声、环境保护等,根据特定项目 而定。使用单效蒸发方式的蒸发器称为单效蒸发器。当所需要的生产能力规模小,蒸汽是廉价的,物料有腐蚀性以致需要非常昂贵的结构材料,或蒸汽被污染以致不能重新利用时,应用单效蒸发器。
蒸发装置的组成部件编辑
1. 预热器和加热器
多数情况下,待蒸发的产品在进入加热室之前必须被预热至沸点。通常使用直管预热 器或者板式换热器完成此项工作。
2.蒸发器
选择适当类型的蒸发器,取决于每一的应用场合和产品的性质。
3.分离器
每台蒸发器都配备有分离器,用于蒸汽和液体的分离。按照应用范围来选择不同类型 的分离器,例如离心分离器、重力分离器或者装有内部构件的分离器。设计时需考虑分离效 率、压降和清洗频率等重要因素。
4. 冷凝器
在可能的场合,蒸发过程中产生的蒸汽热量被用于加热下游几效蒸发器和预热器,或者 将蒸汽再压缩后作为加热介质。但蒸发装置后一效的残余蒸汽无法照此利用,须将其冷 凝。蒸发装置可以配备表面冷凝器、接触式冷凝器或空冷式冷凝器。
5.脱气/真空系统
使用真空泵来维持蒸发装置中的真空。它们从装置中排出泄漏的空气和不可凝气体, 以及液体进料时带入的溶解气体。为此,可根据蒸发装置的规模和操作方式使用相应的喷 射泵和液环泵。
6.泵
由于设计条件和应用错综复杂,必须考虑泵的选型。选择标准是蒸发装置中的产品特 性、吸入压头情况、流量和压缩比。对于低黏度产品来说,主要使用离心泵;而高黏度的产品 则需使用容积泵。一些含有固体或结晶的产品,使用其他类型的泵,例如旋桨泵。根据特定 的应用场合以及相关的使用条件决定泵的类型、尺寸、速度、机械密封和材料。
7.清洗系统
根据不同的产品,设备经过一定时间的运转后,可能会发生结垢现象。绝大多数情况下 使用化学清洗可去除水垢和其他污垢。为此,蒸发装置需配备一些必要的设备组件如清洗 剂槽、附加泵和管道阀门。这些设备保证了装置*拆卸即可进行清洗,一般称为“原位清 洗”CIP。清洗的选择要根据结垢的类型。清洗剂渗入结壳层,将结壳溶解或使其分解,使 蒸发器表面被彻底清洗,如有必要还可对表面进行消毒。
8.蒸汽洗涤器
如果装置不是由生蒸汽加热,而是由废蒸汽例如干燥器的蒸汽加热,为避免这些蒸汽对 蒸发装置的加热室的污染和结垢,在它们进入之前必须被清洗干净。
9. 冷凝液精处理系统
尽管小液滴的分离已非常理想,但冷凝液的质量可还是达不到要求的纯度,特别是在产 品含有挥发性组分时。根据不同的应用,通过使用精馏塔或膜过滤系统可以将冷凝液进一 步纯化。
10.材料
根据不同的产品的需求决定了采用制造蒸发装置所需的材料。大多数情况下采用不锈 钢,如有需求还可使用哈氏合金、钛、镍、铜、石墨、钢内衬橡胶、合成材料等。
实例编辑
RP6K系列盘管式单效蒸发器
RP6K系列盘管式单效蒸发器如图1所示,其技术参数见表1。
1—多级离心泵; 2—水箱; 3—水力喷射器; 4—汽液分离器;5—照明灯; 6—蒸发锅; 7—窥镜; 8—人孔; 9—放料阀;10—止回阀; 11—控制盘; 12—操作台;
表1 RP6K系列盘管式单效蒸发器主要技术参数
型号 RP6K1 RP6K3 RP6K4
水分蒸发量/(kg/h)
使用真空度/kPa
蒸汽耗量/(kg/h)
冷却水温度/℃
冷却水耗量/(t/h)
电机总功率/kW
外形尺寸(长×宽×高)/mm
300
79.2
350
<18
18
5.5
3000×2800×3200
700
79.2
1135
<18
36
10
3500×3200×4100
1000
79.2
1350
<18
42
10
3600×3400×4500
单效增浓降膜蒸发器
单效增浓降膜蒸发器技术参数见表2。
表2 单效增浓降膜蒸发器主要技术参数
水分蒸发量/(kg/h) 2000
物料处理量/(kg/h) 5000
进料浓度/% 11~12
出料浓度/% 16~19
杀菌温度/℃ 86~94
保温时间/s 24
蒸发温度/℃ 65~70
蒸汽压力/MPa 0.7
蒸汽耗量/(kg/h) 1600
冷却水耗量/(t/h) 20(20℃)
装机功率/kW 20
设备质量/t 约3.5
外形尺寸/mm 4000×3000×5000
占地空间/mm 6000×5000×7000
结构特点: 降膜室用不锈钢整体框架式结构,整体高度底,很适用于液态乳车间安装 使用。热压泵抽吸二次蒸汽,节约能源。
设备内装有清洗喷头和CIP内部系统,全封闭平衡缸和酸碱缸,可减少污染与酸碱挥 发。配有工艺流程模拟图的自控箱,清楚地显示设备运行状态,操作方便。 [2]
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