化工原理天大版5.1蒸發(fā)

第五章蒸

發(fā)主講人:

范

懷

德簡(jiǎn)介:本章將主要介紹①蒸發(fā)操作的原理、流程和特點(diǎn)；②常用蒸發(fā)設(shè)備的結(jié)構(gòu)，工作原理和特點(diǎn)；③蒸發(fā)計(jì)算的基本關(guān)系式，單效蒸發(fā)的計(jì)算；④多效蒸發(fā)的流程、問(wèn)題分析和計(jì)算方法。本章重點(diǎn):①蒸發(fā)操作的特點(diǎn)；②以水為溶劑的溶液的單效蒸發(fā)計(jì)算；③多效蒸發(fā)和單效蒸發(fā)的比較。概述蒸發(fā)計(jì)算基礎(chǔ)單效蒸發(fā)多效蒸發(fā)提高生蒸汽熱能利用程度的措施生物溶液的增濃蒸發(fā)設(shè)備溶劑S溶質(zhì)A（不揮發(fā)）溶劑S加熱5-1蒸發(fā)過(guò)程概述一、蒸發(fā)過(guò)程概述1.蒸發(fā)的概念將含有不揮發(fā)溶質(zhì)的稀溶液加熱沸騰，使其中的揮發(fā)性溶劑部分汽化、除去,從而將溶液濃縮的單元操作稱(chēng)為蒸發(fā)。蒸發(fā)原理:蒸發(fā)是溶液濃縮的單元操作。它采用加熱的方法，使溶有不揮發(fā)性溶質(zhì)的溶液沸騰，其中的部分溶劑被氣化除去，而溶液得到濃縮。2.蒸發(fā)操作的目的獲得濃縮的溶液或結(jié)晶等操作的前道工序獲得固體溶質(zhì)除去雜質(zhì)溶劑S溶質(zhì)A（不揮發(fā)）溶劑S加熱溶液的濃縮或結(jié)晶等操作的前道工序稀溶液的增濃直接制取液體產(chǎn)品,或者將濃縮的溶液再經(jīng)進(jìn)一步處理（如冷卻結(jié)晶）制取固體產(chǎn)品.例如稀燒堿溶液（電解液）的濃縮、蔗糖水溶液的濃縮以及各種果汁、牛奶的濃縮等等,以利于儲(chǔ)運(yùn)或加工利用；純凈溶劑的制取此時(shí)蒸出的溶劑是產(chǎn)品,例如海水蒸發(fā)脫鹽制取淡水.同時(shí)制備濃溶液和回收溶劑例如中藥生產(chǎn)中酒精浸出液的蒸發(fā)。工業(yè)上被蒸發(fā)的溶液多為水溶液,故本章的討論僅限于水溶液的蒸發(fā)。原則上,水溶液蒸發(fā)的基本原理和設(shè)備對(duì)其它液體的蒸發(fā)也是適用的。3.蒸發(fā)流程除沫器二次蒸汽蒸發(fā)室加熱室（生蒸汽）不凝性氣體冷凝器液體蒸發(fā)的簡(jiǎn)化流程如圖片所示,其主體設(shè)備—蒸發(fā)器由加熱室和分離室兩部分組成,其中加熱室為一垂直排列的加熱管束,在管外用加熱介質(zhì)（通常為飽和水蒸汽）加熱管內(nèi)的溶液,使之沸騰汽化。濃縮了的溶液（稱(chēng)為完成液）由蒸發(fā)器的底部排出。而溶液汽化產(chǎn)生的蒸汽經(jīng)上部的分離室與溶液分離后由頂部引至冷凝器。為便于區(qū)別,將蒸出的蒸汽稱(chēng)為二次蒸汽,而將加熱蒸汽稱(chēng)為生蒸汽或新鮮蒸汽。4.蒸發(fā)過(guò)程的分類(lèi)按蒸發(fā)操作壓力的不同進(jìn)行的（1）按操作壓力分分類(lèi)常壓蒸發(fā)加壓蒸發(fā)減壓（真空）蒸發(fā)減壓蒸發(fā)的優(yōu)點(diǎn)是:1）溶液沸點(diǎn)降低，在加熱蒸汽溫度一定的條件下，蒸發(fā)器傳熱的平均溫度差增大，于是傳熱面積減??；2）由于溶液沸點(diǎn)降低，可以利用低壓蒸汽或廢熱蒸汽作為加熱蒸汽；3）溶液沸點(diǎn)低，可防止熱敏性物料的變性或分解；4）由于溫度低，系統(tǒng)的熱損失小。但另一方面，由于沸點(diǎn)降低，溶液的粘度大，使蒸發(fā)的傳熱系數(shù)減小，同時(shí)，減壓蒸發(fā)時(shí)，造成真空需要增加設(shè)備和動(dòng)力。對(duì)于熱敏性料液,例如抗生素溶液、果汁等的蒸發(fā),為了保證產(chǎn)品質(zhì)量,需要在減壓條件下進(jìn)行。（2）按效數(shù)分: 根據(jù)二次蒸汽是否用作另一蒸發(fā)器的加熱蒸汽,將蒸發(fā)過(guò)程分為單效蒸發(fā)多效蒸發(fā)若前一效的二次蒸汽直接冷凝而不再利用,稱(chēng)為單效蒸發(fā)若將二次蒸汽引至下一蒸發(fā)器作為加熱蒸汽,將多個(gè)蒸發(fā)器串聯(lián),使加熱蒸汽多次利用的蒸發(fā)過(guò)程稱(chēng)為多效蒸發(fā)。（3）根據(jù)蒸發(fā)的過(guò)程模式分類(lèi)間歇蒸發(fā)連續(xù)蒸發(fā)系指分批進(jìn)料或出料的蒸發(fā)操作間歇操作的特點(diǎn)是:在整個(gè)過(guò)程中，蒸發(fā)器內(nèi)溶液的濃度和沸點(diǎn)隨時(shí)間改變，故間歇蒸發(fā)為非穩(wěn)態(tài)操作。通常間歇蒸發(fā)適合于小規(guī)模多品種的場(chǎng)合。連續(xù)蒸發(fā)適合于大規(guī)模的生產(chǎn)過(guò)程5.蒸發(fā)操作的特點(diǎn)蒸發(fā)操作是從溶液中分離出部分溶劑，而溶液中所含溶質(zhì)的數(shù)量不變，因此蒸發(fā)是一個(gè)熱量傳遞過(guò)程，其傳熱速率是蒸發(fā)過(guò)程的控制因素。蒸發(fā)所用的設(shè)備屬于熱交換設(shè)備。與一般的傳熱過(guò)程比較，蒸發(fā)過(guò)程又具有其自身的特點(diǎn)，主要表現(xiàn)在:（1）溶液沸點(diǎn)升高被蒸發(fā)的料液是含有非揮發(fā)性溶質(zhì)的溶液,由拉烏爾定律可知,在相同的溫度下,溶液的蒸汽壓低于純?nèi)軇┑恼魵鈮?。換言之,在相同壓力下,溶液的沸點(diǎn)高于純?nèi)軇┑姆悬c(diǎn)。因此,當(dāng)加熱蒸汽溫度一定,蒸發(fā)溶液時(shí)的傳熱溫度差要小于蒸發(fā)溶劑時(shí)的溫度差。溶液的濃度越高,這種影響也越顯著。在進(jìn)行蒸發(fā)設(shè)備的計(jì)算時(shí),必須考慮溶液沸點(diǎn)上升的這種影響。物料及工藝特性蒸發(fā)過(guò)程中,溶液的某些性質(zhì)隨著溶液的濃縮而改變。有些物料在濃縮過(guò)程中可能結(jié)垢、析出結(jié)晶或產(chǎn)生泡沫；有些物料是熱敏性的,在高溫下易變性或分解；有些物料具有較大的腐蝕性或較高的粘度等等。因此,在選擇蒸發(fā)的方法和設(shè)備時(shí),必須考慮物料的這些工藝特性。能量利用與回收 蒸發(fā)時(shí)需消耗大量的加熱蒸汽,而溶液汽化又產(chǎn)生大量的二次蒸汽,如何充分利用二次蒸汽的潛熱,提高加熱蒸汽的經(jīng)濟(jì)程度,也是蒸發(fā)器設(shè)計(jì)中的重要問(wèn)題。蒸發(fā)與傳熱區(qū)別蒸發(fā)操作的特點(diǎn):傳質(zhì)—傳熱?能耗大?從進(jìn)口到出口傳熱溫差逐漸減?。ā邼舛取?沸點(diǎn)↑)?易結(jié)垢、粘度逐漸變大而使傳熱條件惡化相同處:均為供給熱量不同處:蒸發(fā):濃度發(fā)生變化傳熱:濃度未發(fā)生變化蒸發(fā):處理均相混合物蒸發(fā)與分離區(qū)別分離:處理非均相混合物5-2

蒸發(fā)計(jì)算基礎(chǔ)—

蒸發(fā)中的溫度差損失二

蒸發(fā)過(guò)程的傳熱系數(shù)三

溶液的濃縮熱及焓濃圖一、蒸發(fā)中的溫度差損失溶液沸點(diǎn)蒸發(fā)室內(nèi)液管道阻1.溶液的沸點(diǎn)升高與溫度差損失引起傳熱溫差損失△的原因:由于溶質(zhì)的存在引起的沸點(diǎn)升高升高（與同壓力下純?nèi)軇┫啾?;由于液柱壓力引起的沸點(diǎn)升高層深度引起的與設(shè)備結(jié)構(gòu)有關(guān);由于管路流動(dòng)阻力引起的沸點(diǎn)升高力引起的沸點(diǎn)升高.理論傳熱溫度差在蒸發(fā)過(guò)程的計(jì)算中,一般給定的條件是加熱蒸汽的壓力（或溫度T）和冷凝內(nèi)的操作壓力p。由給定的冷凝器內(nèi)的壓力,可以定出進(jìn)入冷凝器的二次蒸汽的溫度T’。一般地,將蒸發(fā)器的總溫度差定義為有效傳熱溫度差即:傳熱的溫度差就等于溶液的沸點(diǎn)升高.蒸發(fā)計(jì)算中,通常將總溫度差與有效溫度差的差值稱(chēng)為溫度差損失.2.各種溫度差損失的計(jì)算（1）由于溶液中溶質(zhì)存在引起的沸點(diǎn)升高或溫度差損失即:由于蒸汽壓降低引起的沸點(diǎn)升高或溫度差損失a.在常壓下(101.3kPa)Δ’的計(jì)算由于溶液中含有不揮發(fā)性溶質(zhì),阻礙了溶劑的汽化,因而溶液的沸點(diǎn)永遠(yuǎn)高于純水在相同壓力下的沸點(diǎn)。水的沸點(diǎn)為100℃,而71.3%的NH4NO3(質(zhì)量分率)的水溶液的沸點(diǎn)則為120℃。但二者在相同壓力下（101.3kPa）沸騰時(shí)產(chǎn)生的飽和蒸汽（二次蒸汽）有相同的溫度（100℃）。與溶劑相比,在相同壓力下,由于溶液中溶質(zhì)存在引起的沸點(diǎn)升高可定義為tA----溶液的沸點(diǎn),℃。T’----與溶液壓力相等時(shí)水的沸點(diǎn),即二次蒸汽的飽和溫度,℃；杜林規(guī)則表明:一定濃度的某種溶液的沸點(diǎn)與相同壓力下標(biāo)準(zhǔn)液體的沸點(diǎn)呈線(xiàn)性關(guān)系。由于不同壓力下的水的沸點(diǎn)可以從水蒸氣表中查得，故一般以純水作為標(biāo)準(zhǔn)液體。根據(jù)杜林規(guī)則，以某種溶液的沸點(diǎn)為縱坐標(biāo)，以同壓力下水的沸點(diǎn)為橫坐標(biāo)作圖，可得一直線(xiàn)，即b. 杜林規(guī)則（Duhring"srule）:直線(xiàn)的斜率,進(jìn)而可以求出任何壓力下溶液的沸點(diǎn)。tA’,tA------被測(cè)溶液在p’A,pA下的沸點(diǎn);tw’,tw------標(biāo)準(zhǔn)溶液在p’A,pA下的沸只要已知溶液在兩個(gè)點(diǎn)壓.力下的沸點(diǎn),即可求出杜林c.吉辛科公式 當(dāng)蒸發(fā)操作在加壓或減壓條件下進(jìn)行時(shí),若缺乏實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),則似按下式估算 ,即式中:Δ’——操作條件下的溶液沸點(diǎn)升高,℃;Δ’?！合碌娜芤悍悬c(diǎn)升高，℃;f——校正系數(shù)，無(wú)因次;T’——操作壓力下二次蒸汽的飽和溫度，℃；r’——操作壓力下二次蒸汽的汽化潛熱，kJ/kg。（2）由于液柱壓力引起的沸點(diǎn)升高通常,蒸發(fā)器操作需維持一定液位,這樣液面下的壓力比液面上的壓力（分離室中的壓力）高,即液面下的沸點(diǎn)比液面上的高,二者之差稱(chēng)為液柱靜壓頭引起的溫度差損失.為簡(jiǎn)便計(jì)，以液層中部點(diǎn)處的壓力和沸點(diǎn)代表整個(gè)液層的平均壓力和平均溫度，則根據(jù)流體靜力學(xué)方程,液層的平均壓力為式中:p’——溶液表面的壓力，即蒸發(fā)器分離室的壓力，Pa；ρ——溶液的平均密度，kg/m3；h——液層高度，m。式中:tm——液層中部pm壓力下溶液的沸點(diǎn)，℃；t’——p＇壓力（分離室壓力或二次蒸汽壓力）下溶液的沸點(diǎn)，℃則由液柱靜壓引起的沸點(diǎn)升高

為（3）由于管路流動(dòng)阻力引起的沸點(diǎn)升高與二次蒸汽在管道中的流速、物性以及管道尺寸有關(guān).二次蒸汽流速越大,管道越長(zhǎng),管件越多,其值越大.二次蒸汽從蒸發(fā)室流入冷凝器的過(guò)程中,由于管路阻力,其壓力下降,故蒸發(fā)器內(nèi)的壓力高于冷凝器內(nèi)的壓力。換言之,蒸發(fā)器內(nèi)的二次蒸汽的飽和溫度高于冷凝器內(nèi)的溫度.一般取經(jīng)驗(yàn)值,約為1~1.5℃。對(duì)于多效蒸發(fā),效間的沸點(diǎn)升高一般取1℃。二、蒸發(fā)過(guò)程的傳熱系數(shù)1.總傳熱系數(shù)的經(jīng)驗(yàn)值常用蒸發(fā)器傳熱系數(shù)K的經(jīng)驗(yàn)值蒸發(fā)器的型式

總傳熱系數(shù)K,

W

/

(m2K)標(biāo)準(zhǔn)式（自然循環(huán)）

600～3000標(biāo)準(zhǔn)式（強(qiáng)制循環(huán)）

1200～6000懸筐式

600～3000升膜式

1200～6000降膜式

1200～35002.提高傳熱系數(shù)的方法特點(diǎn)：熱阻在管內(nèi)垢層及管內(nèi)沸騰傳熱一方提高傳熱系數(shù)的措施：1、定期清理垢層；2、加快流體的循環(huán)速度：自然循環(huán)→強(qiáng)制循環(huán)3.加熱微量阻垢劑以延緩形成垢層；在處理有結(jié)晶物析出的物料時(shí)，可加入少量晶種（結(jié)晶顆粒），使結(jié)晶盡可能在溶液主體中進(jìn)行，而不是在加熱面進(jìn)行。添加表面活性劑：表面活性劑降低了相界面之間的張力，從而產(chǎn)生了潤(rùn)濕、抗再黏附作用。既增大了沸騰傳熱系數(shù)、又可使沸騰側(cè)的加熱面不生成垢層。三、溶液的濃縮熱及焓濃圖在工程計(jì)算中,溶液的焓值必須通過(guò)焓濃圖查取.熱焓的計(jì)算基礎(chǔ):

以0℃為計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)通常溶液的焓濃圖需由實(shí)驗(yàn)測(cè)定。圖片為以0℃為基準(zhǔn)溫度的NaOH水溶液的焓濃圖。由圖可見(jiàn),當(dāng)有明顯的稀釋熱時(shí),溶液的焓是濃度的高度非線(xiàn)性函數(shù).5-3

單效蒸發(fā)對(duì)于單效蒸發(fā)，通常給定的生產(chǎn)任務(wù)和操作條件是:進(jìn)料量、溫度和濃度，完成液的濃度，加熱蒸汽的壓力和冷凝器的操作壓力，要求確定:水的蒸發(fā)量W或完成液的量(F-W)；加熱蒸汽的消耗量D；蒸發(fā)器的傳熱面積S。蒸發(fā)過(guò)程的基本關(guān)系式方程是質(zhì)量守恒方程、能量守恒方程以及傳熱速率方程。物料衡算熱量衡算傳熱速率方程計(jì)算依據(jù)計(jì)算問(wèn)題可以分為兩類(lèi):設(shè)計(jì)型操作型設(shè)計(jì)型:已知:原料液的流量F、濃度x0和溫度t0，完成液的濃度x，加熱蒸氣的壓力和冷凝器內(nèi)（或蒸發(fā)室內(nèi)）的壓力。求:水分蒸發(fā)量W，加熱蒸氣消耗量D和蒸發(fā)器所需要的傳熱面積S。操作型:已知:原料液的流量、濃度和溫度，加熱蒸氣和冷凝器的壓力，蒸發(fā)器的傳熱面積。求:水分蒸發(fā)量,加熱蒸氣消耗量和完成液濃度.已知：F、x0、t0、x0計(jì)算內(nèi)容：L=(F-W)、W、加熱蒸汽量D.加熱面積S料液F,x0,t0蒸汽

D,T蒸發(fā)室加熱室完成液(F-W),x.t冷凝液

D,T一、物料衡算二次蒸汽W,T’W,T’料液F,x0,t0蒸汽

D,T蒸發(fā)室加熱室完成液(F-W),x.t冷凝液

D,T一、物料衡算-------(蒸發(fā)水量的計(jì)算)對(duì)圖片所示的單效蒸發(fā)器進(jìn)行溶質(zhì)的質(zhì)量(物料)衡算,可得二次蒸汽水的蒸發(fā)量完成液的濃度二次蒸汽W,T’料液F,x0,t0蒸汽

D,T蒸發(fā)室加熱室完成液(F-W),x.t冷凝液

D,T二、熱量衡算-------加熱蒸汽消耗量的計(jì)算加熱蒸汽用量可通過(guò)熱量衡算求得,即對(duì)圖作熱量衡算可得:原料液帶入的熱量:

Fh0完成液帶走的熱量:

(F-W)h1二次蒸汽帶走的熱量:Wh’c冷凝水帶走的熱量:Dh熱量損失:

QL輸入 加熱蒸汽帶入的熱量:DH熱量輸出熱量上式表示加熱蒸汽放出的熱量用于:原料液由t0升溫到沸點(diǎn)t1；使水在t1下汽化成二次蒸汽;熱損失。二次蒸汽W,T’料液F,x0,t0蒸汽

D,T蒸發(fā)室加熱室完成液(F-W),x.t冷凝液

D,T若原料由預(yù)熱器加熱至沸點(diǎn)后進(jìn)料（沸點(diǎn)進(jìn)料）,即t0=t1，并不計(jì)熱損失，則上式可寫(xiě)為:一般水的汽化潛熱隨壓力變化不大,即r=r′,則D=W或e=1。換言之,采用單效蒸發(fā),理論上每蒸發(fā)1kg水約需1kg加熱蒸汽。但實(shí)際上,由于溶液的熱效應(yīng)和熱損失等因素:e=1.1~1.15(1.2)將1kg生蒸氣所能蒸發(fā)的水量W/D稱(chēng)為生蒸氣的經(jīng)濟(jì)性或經(jīng)濟(jì)

程度,它反應(yīng)了蒸發(fā)操作的能耗大小,是蒸發(fā)操作重要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)之一.料液F,x

,t0

0蒸汽

D,T蒸發(fā)室加熱室完成液(F-W),x.t冷凝液

D,T三、傳熱面積的計(jì)算蒸發(fā)器的傳熱面積可通過(guò)傳熱速率方程求得，即:二次蒸汽W,T’式中,Q可通過(guò)對(duì)加熱室作熱量衡算求得。若忽略熱損失,Q即為加熱蒸汽冷凝放出的熱量,即5-4

多效蒸發(fā)學(xué)習(xí)目的通過(guò)本知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí),了解多效蒸發(fā)流程,通過(guò)對(duì)單效與多效蒸發(fā)的比較,建立多效蒸發(fā)最佳效數(shù)的概念。本知識(shí)點(diǎn)的重點(diǎn)單效蒸發(fā)與多效蒸發(fā)的比較。一、多效蒸發(fā)流程多效蒸發(fā)中,通入生蒸汽的蒸發(fā)器為第1效,利用第1效的二次蒸汽作為加熱蒸汽的蒸發(fā)器為第2效,依次類(lèi)推串成多效蒸發(fā).按溶液與蒸汽相對(duì)流向的不同,多效蒸發(fā)有4種常

見(jiàn)的加料流程（模式）,下面以三效蒸發(fā)為例說(shuō)明之.并流模式逆流模式平流模式錯(cuò)流模式P二次蒸汽123⑴利用各效間壓差自動(dòng)進(jìn)料,可省去輸液泵.⑵具有自蒸發(fā),節(jié)省能量,t1＞t2＞t31．并流模式 流向: 蒸汽與料液的流向一致并流法的優(yōu)點(diǎn)是:⑶輔助設(shè)備少,裝置緊湊,溫差損失少.⑷操作簡(jiǎn)便,工藝穩(wěn)定并流法的缺點(diǎn)是:溶液從前一效逐效流向后面各效，其濃度增高，而溫度反而降低，致使溶液的粘度增加，蒸發(fā)器的傳熱系數(shù)下降。P二次蒸汽232.逆流模式流向:溶液的流向與蒸汽的流向相反,即加熱蒸汽由第一效進(jìn)入,而原料液由末效進(jìn)入,由第一效排出。逆流法的優(yōu)點(diǎn)是:⑴各效溶液的粘度較為接近;⑵各效的傳熱系數(shù)也大致相同.1隨溶液的濃度沿著流動(dòng)方向的增高，其溫度也隨之升高。因此因濃度增高使粘度增大的影響大致與因溫度升高使粘度降低的影響相抵,逆流法的缺點(diǎn)是:⑴溶液在效間的流動(dòng)是由低壓流向高壓，由低溫流向高溫，必須用泵輸送，故能量消耗大⑵沒(méi)有自蒸發(fā)(與并流法相比)，所產(chǎn)生的二次蒸汽量較少⑶操作復(fù)雜,工藝不易穩(wěn)定.一般說(shuō)來(lái)，逆流加料法適合于粘度隨溫度和濃度變化較大的溶液，但不適合于處理熱敏性物料。P1233.平流模式蒸汽的流向仍由第一效流向末效.料液在各效都加料和排出完成液.流向:流程適合于處理蒸發(fā)過(guò)程中有結(jié)晶析出的溶液。P二次蒸汽1234.錯(cuò)流模式流向:

并,逆流結(jié)合優(yōu)點(diǎn):兼有并,逆優(yōu)點(diǎn)供料方式可調(diào)解缺點(diǎn):操作復(fù)雜,需自動(dòng)化控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定操作應(yīng)用較少,堿回收等.二、多效蒸發(fā)與單效蒸發(fā)的比較效數(shù)12345eT

，kg蒸汽/kg水10.50.330.250.2ep

，kg蒸汽/kg水1.10.570.40.30.27表中eT

—理論值；ep—實(shí)際值由表可知,效數(shù)越多,單位蒸汽的消耗量越小,相應(yīng)的操作費(fèi)用越低。1.加熱蒸汽的經(jīng)濟(jì)性不同效數(shù)蒸發(fā)的單位蒸汽消耗量單效蒸發(fā)D/W=1n效蒸發(fā)E=W/D=1/n生產(chǎn)能力:單位時(shí)間的傳熱量或蒸發(fā)的水分量，用Q或W表示?！錾a(chǎn)強(qiáng)度:單位時(shí)間、單位面積的傳熱量或蒸發(fā)的水分量，用U或W/A表示。多效蒸發(fā)單位生蒸汽消耗量D/W比單效蒸發(fā)小,操作費(fèi)比單效蒸發(fā)小；多效蒸發(fā)生產(chǎn)能力比單效蒸發(fā)小,生產(chǎn)強(qiáng)度比單效蒸發(fā)小,故設(shè)備費(fèi)比單效蒸發(fā)大。2.多效蒸發(fā)的代價(jià)多效蒸發(fā)時(shí)的生蒸汽經(jīng)濟(jì)性的提高是以設(shè)備為代價(jià)多效蒸發(fā)時(shí)各效傳熱溫差之和----總有效傳熱溫差必然小于單效時(shí)的有效傳熱溫差,導(dǎo)致多效生產(chǎn)能力小于單效3.溶液的溫度差損失20507013010

12011010

10090結(jié)論:▲當(dāng)完成液濃度相同時(shí),多效蒸發(fā)中各效溫度差損失之和大于單效蒸發(fā);▲當(dāng)理論傳熱溫度差一定時(shí)，多效蒸發(fā)的各效有效傳熱溫度差之和小于單效蒸發(fā)。設(shè)多效蒸發(fā)與單效蒸發(fā)的操作條件相同,即二者加熱蒸汽壓力相同、冷凝器操作壓力相同以及料液與完成液濃度相同,則多效蒸發(fā)的溫度差損失較單效蒸發(fā)時(shí)為大。如圖片,陰影部分代表由于各種原因引起的溫度差損失,空白部分代表有效溫度差,即傳熱的推動(dòng)力.4.蒸發(fā)器的生產(chǎn)能力與生產(chǎn)強(qiáng)度⑴ 蒸發(fā)器的生產(chǎn)能力定義為:單位時(shí)間蒸發(fā)水分的質(zhì)量W,單位為kg/h。由于它主要取決于過(guò)程的熱流量,所以常又以熱流量Q來(lái)衡量蒸發(fā)器的生產(chǎn)能力。蒸發(fā)器的生產(chǎn)能力可用單位時(shí)間內(nèi)蒸發(fā)的水分量來(lái)表示。由于蒸發(fā)水分量取決于傳熱量的大小,因此其生產(chǎn)能力也可表示為沸點(diǎn)進(jìn)料時(shí)其生產(chǎn)能力:⑵

蒸發(fā)器的生產(chǎn)強(qiáng)度蒸發(fā)器的生產(chǎn)能力僅反映蒸發(fā)器生產(chǎn)量的大小,而引入蒸發(fā)強(qiáng)度的概念卻可反映蒸發(fā)器的優(yōu)劣。定義為單位傳熱面積的生產(chǎn)能力,以U表示.單位為: kg/(㎡·h)蒸發(fā)器的生產(chǎn)強(qiáng)度簡(jiǎn)稱(chēng)蒸發(fā)強(qiáng)度,是指單位時(shí)間單位傳熱面積上所蒸發(fā)的水量,即蒸發(fā)強(qiáng)度通?？捎糜谠u(píng)價(jià)蒸發(fā)器的優(yōu)劣.對(duì)于一定的蒸發(fā)任務(wù)而言,若蒸發(fā)強(qiáng)度越大,則所需的傳熱面積越小,即設(shè)備的投資就越低。因此,它反應(yīng)了蒸發(fā)操作的設(shè)備性能,也是蒸發(fā)操作的重要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)之一。若不計(jì)熱損失和濃縮熱,料液又為沸點(diǎn)進(jìn)料,由此式可知,提高蒸發(fā)強(qiáng)度的主要途徑是提高總傳熱系數(shù)K和傳熱溫度差Δtm?！谙嗤瑮l件下,雖然多效蒸發(fā)傳熱面積為單效蒸發(fā)的m倍,但生產(chǎn)能力小于單效蒸發(fā)；▲與單效相比,多效蒸發(fā)的生產(chǎn)強(qiáng)度小于單效的1/m;三、多效蒸發(fā)中的效數(shù)限制及最佳效數(shù)▲傳熱溫度差的限制隨著多效蒸發(fā)效數(shù)的增加,溫度差損失加大。某些溶液的蒸發(fā)還可能出現(xiàn)總溫度差損失大于或等于總溫度差的極端情況,此時(shí)蒸發(fā)操作則無(wú)法進(jìn)行。因此多效蒸發(fā)的效數(shù)是有一定限制的?！O(shè)備費(fèi)用的限制隨著效數(shù)的增加,單位蒸汽的耗量減小,操作費(fèi)用降低；效數(shù)越多,設(shè)備投資費(fèi)也越大.隨著效數(shù)增加,蒸發(fā)強(qiáng)度下降,設(shè)備投資費(fèi)用增大.▲加熱蒸汽的經(jīng)濟(jì)性提高的幅度降低隨著效數(shù)增加,加熱蒸汽的經(jīng)濟(jì)性提高的幅度降低,在逆流加料蒸發(fā)中,動(dòng)力消耗卻加大.▲有效溫差的限制為了使蒸發(fā)操作有效進(jìn)行,各效蒸發(fā)器中有效溫差不得小于5~7℃.▲效數(shù)選擇:原則上應(yīng)使單位生產(chǎn)能力的設(shè)備費(fèi)與操作費(fèi)之和為最小。效數(shù)不可過(guò)多,應(yīng)在6效以下,一般取2~3效.每效蒸發(fā)器的有效溫度差最小為5~7℃。例如NaOH溶液,?溶液的沸點(diǎn)升高大,采用的效數(shù)少:一般用2~3效；?溶液的沸點(diǎn)升高小,采用的效數(shù)多:如糖水溶液的蒸發(fā)用4~6效。而海水淡化的蒸發(fā)裝置可達(dá)20~30效。通常,工業(yè)多效蒸發(fā)操作的效數(shù)取決于被蒸發(fā)溶液的性質(zhì)和溫度差損失的大小等各種因素。單

效多

效生產(chǎn)能力W(kg/h)W=F(1-x0/x1)W=F(1-x0/xn)蒸發(fā)強(qiáng)度(kg/m2.h)U=W/SU=W/3S生蒸汽利用率D/W=1D/W=1/n單效蒸發(fā)與多效蒸發(fā)比較表生產(chǎn)能力W:蒸發(fā)強(qiáng)度U:相等單效蒸發(fā)大于多效蒸發(fā)生蒸汽利用率:

單效蒸發(fā)小于多效蒸發(fā).即多效蒸發(fā)利用率高.四、多效蒸發(fā)計(jì)算P二次蒸汽123現(xiàn)以并流加料為例進(jìn)行討論,計(jì)算中所用符號(hào)的意義和單位與單效蒸發(fā)相同。主要計(jì)算內(nèi)容:各效蒸發(fā)水量W及Wi加熱蒸汽消耗量D傳熱面積S基本依據(jù)和原理是:

1.物料衡算熱量衡算傳熱速率方程給定的條件:P二次蒸汽1231.料液的流量F、組成x0及溫度t0最終完成液的組成xn加熱蒸汽的壓力p,及冷凝器的操作壓力pk試差法計(jì)算方法計(jì)算軟件P1231.物料衡算和熱量衡算總蒸發(fā)水量W為各效蒸發(fā)水量之和:對(duì)全系統(tǒng)的溶質(zhì)作物料衡算,即:二次蒸汽對(duì)任一第i效的溶質(zhì)作物料衡算,有通常原料液濃度x0,完成液濃度xn為已知值,而中間各效濃度未知,因此從上述關(guān)系只能求出總蒸發(fā)水量和各效的平均水分蒸發(fā)量（W/n）,而各效蒸發(fā)量和濃度需根據(jù)物料衡算和熱量衡算來(lái)確定。對(duì)第一效作熱量衡算，若忽略熱損失，則得:二次蒸汽P若忽略溶液的稀釋熱，則上式可寫(xiě)成:1 2 3則第一效加熱室的傳熱量為:同理，仿照上式可寫(xiě)出第2.3至i效的傳熱量方程，即則第i效的蒸發(fā)量可寫(xiě)成:..第2種方法計(jì)算

1效:熱量衡算即同理2效:3效:i

效:第i效的蒸發(fā)系數(shù)令:自蒸發(fā)系數(shù)蒸發(fā)系數(shù)

表示第i效中,1kg加熱蒸氣蒸得的水量.自蒸發(fā)系數(shù)表示第i效中自蒸發(fā)水量和加熱蒸氣量之比對(duì)于濃度不太大的溶液,

可近似取等于1.除第1效外,

的值一般在0.0025～0.025之間.表示前一效的料液沸點(diǎn)高于進(jìn)入該效內(nèi)的沸點(diǎn),由于溫度降低所釋放的顯熱所能汽化的二次蒸汽.則:如果熱損失存在時(shí),一般工業(yè)上采用熱的利用率η表示:η的取值范圍為η=0.96～0.982.傳熱面積計(jì)算和有效溫度差在各效的分配求得各效蒸發(fā)量后，即可利用傳熱速率方程，計(jì)算各效的傳熱面積，即各效的有效溫度差的關(guān)系式:總有效溫度差若取S1=S2=S3=S,則分配在各效中的有效溫度差分別為:⑴

依據(jù)面積相等原則:理論上的傳熱總溫差:即為ΔT理=T

–Tk＇⑵

按熱負(fù)荷相等原則:依據(jù)得則:⑶

按總面積最小分配原則多效蒸發(fā)計(jì)算步驟如下:⑴根據(jù)物料衡算求出總蒸發(fā)量。⑵根據(jù)經(jīng)驗(yàn)設(shè)定各效蒸發(fā)量，再估算各效溶液濃度通常各效蒸發(fā)量可按各效蒸發(fā)量相等的原則設(shè)定,即并流加料的蒸發(fā)過(guò)程，由于有自蒸發(fā)現(xiàn)象，則可按如下比例設(shè)定:若為兩效若為三效根據(jù)設(shè)定得到各效蒸發(fā)量后，即可通過(guò)物料衡算求出各完成液的濃度。⑶設(shè)定各效操作壓力以求各效溶液的沸點(diǎn)。通常按各效等壓降原則設(shè)定,即相鄰兩效間的壓差為:式中:P1——加熱蒸汽的壓力，Pa；Pk——冷凝器中的壓力，Pa；n——效數(shù)。⑷應(yīng)用熱量衡算求出各效的加熱蒸汽用量和蒸發(fā)水量;⑸按照各效傳熱面積相等的原則分配各效的有效溫度差，并根據(jù)傳熱效率方程求出各效的傳熱面積；⑹校驗(yàn)各效傳熱面積是否相等，若不等，則還需重新分配各效的有效溫度差，重新計(jì)算，直到相等或相近時(shí)為止。5—5提高生蒸汽熱能利用程度的措施為了提高加熱蒸汽的經(jīng)濟(jì)性,除了采用前述的多效蒸發(fā)操作之外,工業(yè)上還常常采用其它措施,現(xiàn)扼要介紹如下。抽出額外蒸汽冷凝水顯熱的利用熱泵蒸發(fā)1.抽出額外蒸汽所謂額外蒸汽是指將蒸發(fā)器蒸出的二次蒸汽用于其它加熱設(shè)備的熱源。假設(shè)有n+1效，除最后一效外，每一效均抽出額外蒸汽，分別為E1、E2.……En。于是理想狀態(tài):第1效第2效第3效第n+1效不引出額外蒸汽時(shí),有結(jié)論:⑴.

生蒸汽的用量比較:抽出額外蒸汽用量大于無(wú)蒸汽引出,即: D>D"⑵. 效益比較:增加的蒸汽量小于引出的額外蒸汽總量.即:ΔD＜E因此,從總體上看,生蒸汽的經(jīng)濟(jì)性得到提高,越從后幾效取出額外蒸汽,則生蒸汽的經(jīng)濟(jì)性越高.抽出額外蒸汽的原則:高溫蒸汽用于高溫場(chǎng)合,低溫蒸汽用于低溫場(chǎng)合,并在可能的情況下,盡量抽后效的二次蒸汽.生蒸汽的補(bǔ)加量:抽出的二次蒸汽量:2.冷凝水顯熱的利用將冷凝水減壓而自蒸發(fā),與二次蒸汽一起進(jìn)入下一效作為加熱蒸汽用。3.熱泵蒸發(fā)將蒸發(fā)器蒸出的的二次蒸汽用壓縮機(jī)壓縮,提高其壓力,使其飽和溫度超過(guò)溶液的沸點(diǎn),然后送回蒸發(fā)的加熱室作為加熱蒸汽,此種方法稱(chēng)為熱泵蒸發(fā)。蒸汽熱泵蒸發(fā)的流程由圖片可見(jiàn),采用熱泵蒸發(fā)只需在蒸發(fā)器開(kāi)工階段供應(yīng)加熱蒸汽,當(dāng)操作達(dá)到穩(wěn)定后,不再需要加熱蒸汽,只需提供使二次蒸汽升壓所需要的功,因而節(jié)省了大量的生蒸汽。熱泵蒸發(fā)流程通常,在單效蒸發(fā)和多效蒸發(fā)的末效中,二次蒸汽的潛熱全部由冷凝水帶走,而在熱泵蒸發(fā)中,不但沒(méi)有此項(xiàng)熱損失,而且不消耗冷卻水,這是熱泵蒸發(fā)節(jié)能的原因所在。5--6

生物溶液的增濃一、生物溶液的蒸發(fā)1.

生物溶液的特性生物溶液所具有的工藝特性:⑴物料的熱敏性和粘稠性

大多數(shù)生物溶液為熱敏性物料(如果汁及中藥浸出液),且其黏度隨著溶液中溶質(zhì)含量的增加而顯著加大,易造成局部過(guò)熱,導(dǎo)致溶液中有效成分的破壞甚至焦化.⑵設(shè)備容易清洗

在蒸發(fā)中,某些物料中細(xì)菌增長(zhǎng)過(guò)快,且附著在設(shè)備壁面上,因此,要求設(shè)備便于清洗.⑶溶液的沸點(diǎn)升高小,常可忽略.2.

蒸發(fā)設(shè)備和操作條件的選擇物料在蒸發(fā)中受損程度操作溫度為降低操作溫度,宜采用真空蒸發(fā)果汁蒸發(fā)單程型:受熱時(shí)間

為縮短受熱時(shí)間,設(shè)的長(zhǎng)短

備必須提供很高的傳熱面積降模式、攪拌薄模型等強(qiáng)制循環(huán)型:

垂直長(zhǎng)管或攪拌強(qiáng)制循環(huán)熱泵循環(huán)蒸發(fā)器二、冷凍濃縮通過(guò)降溫使稀溶液中的溶劑(通常為水)以晶體析出,提高溶質(zhì)濃度的操作過(guò)程.冷凍濃縮適用范圍:溶質(zhì)為熱敏性,溶劑為水物系的增濃.1.

冷凍濃縮的原理和工業(yè)方法⑴

冷凍濃縮的原理利用水與溶液之間的固-液相平衡原理使溶質(zhì)增濃的一種方法ABCDEFG溫度t組成xΔti1t

’t2’’x1

x2冷凍濃縮原理圖某種食品水溶液的溫度-組成相圖DE線(xiàn)為冰點(diǎn)曲線(xiàn):表示

溶液的冰點(diǎn)和組成的關(guān)系;該曲線(xiàn)的下方為冰晶和溶液兩相共存的區(qū)域.CE線(xiàn)為溶解度曲線(xiàn):

表明溶液的飽和濃度和溫度的關(guān)系;該曲線(xiàn)的下方為溶質(zhì)和溶液兩相共存的區(qū)域.點(diǎn)E稱(chēng)為低共熔點(diǎn).Δti:表示溶液的冰點(diǎn)下降,即溶液的冰點(diǎn)低于純水的冰點(diǎn)ABCEFG溫度t組成xDΔti1t

’t2’’x1

x2冷凍濃縮原理圖At1’冷卻降溫溶液冰點(diǎn),冰晶出現(xiàn)t2’’tEG點(diǎn):冰晶;B點(diǎn):溶液低共熔組成冷凍濃縮操作中,溶液的組成必須低于低共熔組成,純水的固相是冰晶而不是溶質(zhì)固體.此時(shí)溶液中溶質(zhì)的含量增高.當(dāng)溶液組成高于低共熔組成時(shí),冷卻結(jié)晶出來(lái)的產(chǎn)品是溶質(zhì)固體,溶液中溶質(zhì)的組成是降低而不是增濃,此過(guò)程即結(jié)晶操作.ABCEFG溫度t組成xΔtDit1’t2’’x1

x2冷凍濃縮原理圖⑵

冷凍濃縮的工業(yè)方法①冷凍濃縮的結(jié)晶過(guò)程②冰晶-濃縮液的分離溶劑肌肉竟是利用冷卻除去結(jié)晶熱的方法a.層狀凍結(jié)(規(guī)則凍結(jié))

b.懸浮凍結(jié)分離的原理:

懸浮液過(guò)濾分離濾餅層:

冰晶床(冰床)濾液:

濃縮液2.冷凍濃縮裝置冷凍濃縮結(jié)晶裝置冷凍濃縮分離裝置壓榨機(jī)過(guò)濾式離心機(jī)洗滌塔壓榨機(jī)和洗滌塔的組合直接冷卻式真空凍結(jié)機(jī)間接冷卻式凍結(jié)機(jī)內(nèi)冷式結(jié)晶器外冷式結(jié)晶器可泵送的懸浮液固化懸浮液結(jié)晶器三種:過(guò)冷處理;再循環(huán);亞臨界晶體生成.5--7

蒸發(fā)設(shè)備常用的間壁傳熱式蒸發(fā)器,按溶液在蒸發(fā)器中的運(yùn)動(dòng)情況,大致可分為以下兩大類(lèi)a.中央循環(huán)管式蒸發(fā)器b.懸筐式蒸發(fā)器c.外熱式蒸發(fā)器

d.列文式蒸發(fā)器

e.強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器升膜式蒸發(fā)器降膜式蒸發(fā)器

c.刮板式蒸發(fā)器⑶直接接觸傳熱蒸發(fā)器（1）循環(huán)型蒸發(fā)器

(非膜式)(2)單程型蒸發(fā)器

(膜式)料液生蒸汽其截面積一般為其它加熱管總截面積的40～100%便、傳熱較好及操作可靠等，應(yīng)用十分廣泛。缺點(diǎn):循環(huán)速度較低，管內(nèi)流速<0.5m/s；溶液在加熱室中不斷循環(huán)，使其濃度始終接近完成液的濃度，因而溶液粘度大、沸點(diǎn)高，有效溫度差小。設(shè)備的清洗和維修也不夠方便。應(yīng)用廣泛，適用于處理量大、結(jié)垢不嚴(yán)重的物系。優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)緊湊、制造方（1）循環(huán)型蒸發(fā)器a.中央循環(huán)管式蒸發(fā)器（自然循環(huán)型）加熱室b.懸框式蒸發(fā)器（自然循環(huán)型）溶液沿加熱管中央上升,而后循著懸筐式加熱室外壁與蒸發(fā)器內(nèi)壁間的環(huán)隙向下流動(dòng)而構(gòu)成循環(huán)。溶液循環(huán)速度比標(biāo)準(zhǔn)式蒸發(fā)器大,可達(dá)1.5m/s。優(yōu)點(diǎn):這種蒸發(fā)器的加熱室可由頂部取出進(jìn)行清洗、檢修或更換，而且熱損失也較小。適用于易結(jié)晶、結(jié)垢溶液的蒸發(fā).缺點(diǎn):結(jié)構(gòu)復(fù)雜，單位傳熱面積的金屬消耗較多。其截面積一般為其它加熱管總截面積的100%～150%加熱室沸騰室蒸發(fā)室循環(huán)管除沫器其截面積約為加熱管的總截面積的2～3倍。擋板c.列文式蒸發(fā)器（外循環(huán)式）結(jié)構(gòu)特點(diǎn):在加熱室之上增設(shè)2.7～5米高的沸騰室.原理:由于沸騰室內(nèi)液柱靜壓力的作用，加熱管內(nèi)的溶液只升溫不沸騰，升溫后的溶液上升至沸騰室時(shí)，壓力降低，沸騰氣化。這樣，就將溶液的沸騰氣化由加熱室轉(zhuǎn)移到?jīng)]有傳熱面的沸騰室，另外，其循環(huán)管的截面積約為加熱管總截面積的2～3倍，溶液流動(dòng)阻力小，因而循環(huán)速度可達(dá)1.5～2.5m/s。優(yōu)點(diǎn):可顯著減輕和避免加熱管表面的結(jié)晶和結(jié)垢，較長(zhǎng)時(shí)間不需要清洗，傳熱效果較好。缺點(diǎn):由液柱靜壓力引起的溫度差損失較大，要求加熱蒸氣有較高的壓力；設(shè)備龐大，消耗材料多，需要高大的廠房。列文式蒸發(fā)器蒸發(fā)室循環(huán)管加熱室d.外熱式蒸發(fā)器加熱室單獨(dú)放置,好處是:?可以降低整個(gè)蒸發(fā)器的高度,便于清洗和更換；?可將加熱管做得長(zhǎng)些,循環(huán)管不受熱,從而加速液體循環(huán)。?循環(huán)速度可達(dá)1.5m/s。特點(diǎn):加熱室裝于蒸發(fā)室之外；采用了長(zhǎng)加熱管（管長(zhǎng)與管徑之比為50～100）;液體下降管（也稱(chēng)循環(huán)管）不再受熱；優(yōu)點(diǎn):循環(huán)速度較大（可達(dá)1.5m/s）；加熱室便于清洗和更換。e.強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器結(jié)構(gòu):如圖所示。溶液循環(huán)需用輸送設(shè)備完成。優(yōu)點(diǎn):循環(huán)速度大（2～3.5m/s），且可調(diào)節(jié)；可用于蒸發(fā)粘度大，易結(jié)晶結(jié)垢的物料；傳熱系數(shù)較大。缺點(diǎn):輸送設(shè)備能耗大，每平方米加熱面積約需0.4～0.8kW。對(duì)循環(huán)型蒸發(fā)器,還可以采用強(qiáng)制循環(huán),循環(huán)速度的大小可通過(guò)泵的流量調(diào)節(jié)來(lái)控制,一般在2.5m/s以上。循環(huán)型強(qiáng)制循環(huán)型溶液在蒸發(fā)器中只通過(guò)加熱室一次,不作循環(huán)流動(dòng)。溶液通過(guò)加熱室時(shí),在管壁上呈膜狀流動(dòng),故習(xí)慣上又稱(chēng)為液膜式蒸發(fā)器。用于熱敏性、高粘性、易結(jié)垢產(chǎn)品的濃縮、蒸餾或提純。溶液不循環(huán)帶來(lái)好處有:溶液在蒸發(fā)器中的停留時(shí)間很短，因而特別適用于熱敏性物料的蒸發(fā)；整個(gè)溶液的濃度，不象循環(huán)型那樣總是接近于完成液的濃度，因而這種蒸發(fā)器的有效溫差較大。升膜式蒸發(fā)器-----價(jià)廉降膜式蒸發(fā)器-----價(jià)廉刮板式蒸發(fā)器升-降膜式蒸發(fā)器(2)單程型蒸發(fā)器間壁式蒸發(fā)器加熱管直徑約為25～50mm,管長(zhǎng)和管徑之比約為100～150分離器a.升膜式蒸發(fā)器結(jié)構(gòu):如圖所示。其加熱室由許多垂直長(zhǎng)管組成,常用管徑為25-50mm,管長(zhǎng)與管徑之比為100～50。原理:熱的料液自蒸發(fā)器底部進(jìn)入加熱管內(nèi)迅速氣化,在蒸氣的帶動(dòng)下,溶液沿管壁呈膜狀迅速上升,并繼續(xù)蒸發(fā),當(dāng)?shù)竭_(dá)分離室和二次蒸氣分離后即可得到完成液。限制:不適于較濃溶液、粘度很大的溶液和易結(jié)晶、結(jié)垢溶液的蒸發(fā)。升膜式蒸發(fā)器優(yōu)點(diǎn):·溶液在蒸發(fā)器中不循環(huán)，停留時(shí)間很短，因而特別適用于熱敏性物料的蒸發(fā)；·整個(gè)溶液的濃度，不象循環(huán)型那樣總是接近于完成液的濃度，因而這種蒸發(fā)器的有效溫差較大。·由于溶液呈膜狀流動(dòng)，因而對(duì)流傳熱系數(shù)較大。缺點(diǎn):對(duì)進(jìn)料負(fù)荷的波動(dòng)相當(dāng)敏感，當(dāng)設(shè)計(jì)或操作不適當(dāng)時(shí)不易成膜，此時(shí)，對(duì)流傳熱系數(shù)將明顯下降。適用場(chǎng)合:適用于黏度較小的（小于0.05Pa·s）、蒸發(fā)量較大、易受熱分解的熱敏性溶液者；不適用于粘度很大，易結(jié)晶或易結(jié)垢的物料的蒸發(fā)。b.降膜式蒸發(fā)器料液是從蒸發(fā)器的頂部加入,在重力作用下沿管壁成膜狀下降,并在此過(guò)程中蒸發(fā)增濃,在其底部得到濃縮液。降膜式蒸發(fā)器可以蒸發(fā)濃度較高、粘度較大（0.05～0.45Pa·s）、蒸發(fā)量較小、熱敏性的物料。但因液膜在管內(nèi)分布不易均勻,傳熱系數(shù)比升膜式蒸發(fā)器的較小,仍不適用易結(jié)晶或易結(jié)垢的物料。c.刮板式蒸發(fā)器..適用于黏度較大(大于1～10Pa·s及以上者)簡(jiǎn)稱(chēng)薄膜蒸發(fā)器，是一種利用外加動(dòng)力成膜的單程型蒸發(fā)器。優(yōu)點(diǎn):熱阻影響小，傳熱系數(shù)大，停留時(shí)間短，一般為數(shù)秒或幾十秒，故可適應(yīng)于高粘度（如栲膠、蜂蜜等）和易結(jié)晶、結(jié)垢、含固體、熱敏性的物料。缺點(diǎn):結(jié)構(gòu)復(fù)雜，動(dòng)力消耗大，處理量很小且制造安裝要求高。刮板圖

刮板式薄膜蒸發(fā)器1—加熱夾套;2---刮板.d.升----降膜式蒸發(fā)器預(yù)熱室升膜加熱室降膜加熱室升降膜式蒸發(fā)器將升膜和降膜蒸發(fā)器裝在了一起，料液先經(jīng)升膜蒸發(fā)器上升，然后由降膜蒸發(fā)器下降。適用于:蒸發(fā)過(guò)程中溶液黏度變化很大、蒸發(fā)量不大場(chǎng)合。分離器冷凝水出口三、直接接觸傳熱蒸發(fā)器