薄膜蒸發(fā)器

 

一、概述

　　膜蒸發(fā)器是通過旋轉(zhuǎn)刮膜器強(qiáng)制成膜，并高速流動，熱傳遞效率高，停留時間短（約10~50秒），可在真空條件下進(jìn)行降膜蒸發(fā)的一種新型高效蒸發(fā)器。

　　它由一個或多個帶夾套加熱的圓筒體及筒內(nèi)旋轉(zhuǎn)的刮膜器組成。刮膜器將進(jìn)料連續(xù)地在加熱面刮成厚薄均勻的液膜并向下移動；在此過程中，低沸點的組份被蒸發(fā)，而殘留物從蒸發(fā)器底部排出。

 

二、性能特點

·真空壓降小：

　　物料汽化氣體從加熱面送到外置的冷凝器，存在一定的壓差。在一般的蒸發(fā)器中，這種壓力降（Δp）通常是比較高的，有時甚至高得難于接受。而刮板式薄膜蒸發(fā)器有較大的氣體穿越空間，蒸發(fā)器內(nèi)壓力能看成與冷凝器中的壓力幾乎相等，因此，壓力降很小,真空度可達(dá)5mmHg。

·操作溫度低：

　　由于上述特性，這使得蒸發(fā)過程可以保持在較高真空度條件下進(jìn)行。由于真空度的提高，與之相應(yīng)的物料沸點迅速降低，因此，操作可以在較低溫度下進(jìn)行，降低了產(chǎn)品的熱分解。

·受熱時間短：

　　由于刮板式薄膜蒸發(fā)器的獨特結(jié)構(gòu)，刮膜器具有泵送作用，使得物料在蒸發(fā)器內(nèi)的停留時間很短；另，在加熱的蒸發(fā)器上由于薄膜的高速湍流使得產(chǎn)品不會滯留在蒸發(fā)器表面。因此，特別適用于熱敏性物料的蒸發(fā)。

·蒸發(fā)強(qiáng)度高：

　　物料沸點的降低，增大了同熱介質(zhì)的溫度差；刮膜器的功能，減小了呈現(xiàn)湍流狀態(tài)的液膜厚度，降低了熱阻。同時，在這過程中抑制物料在加熱面結(jié)壁、結(jié)垢，并伴有良好的熱交換，因此，提高了刮板式薄膜蒸發(fā)器的總傳熱系數(shù)。

·操作彈性大：

　　正是由于刮板式薄膜蒸發(fā)器獨有的性能，使其適宜于處理熱敏性和要求平穩(wěn)蒸發(fā)的、高粘度的及隨濃度提高粘度急劇增加的物料，其蒸發(fā)過程也能平穩(wěn)蒸發(fā)。

它還能成功地應(yīng)用于含固顆粒、結(jié)晶、聚合、結(jié)垢等情況物料的蒸發(fā)和蒸餾。

 

三、應(yīng)用領(lǐng)域

　　在熱交換工程中，刮板式薄膜蒸發(fā)器得到廣乏的應(yīng)用。尤其對熱敏性物料（時間短暫）的熱交換，刮膜器有利于熱交換的進(jìn)行，并通過不同的刮膜器設(shè)計，能進(jìn)行復(fù)雜產(chǎn)品的蒸餾。

　　刮膜蒸發(fā)器已在下述領(lǐng)域用于蒸發(fā)濃縮、脫溶、汽提、反應(yīng)、脫氣、除臭（氣）味等為目的，取得了良好效果：

中、西藥：抗生素，糖液，雷公滕、黃芪等中草藥，甲基咪唑、單腈胺等中間體；

輕工食品：果汁，肉汁，色素，香精，香料，酶制劑、乳酸、木糖、淀粉糖，山梨酸鉀；

油脂日化：卵磷酯，VE，魚肝油，油酸，甘油，脂肪酸，廢潤滑油，烷基多糖苷，醇醚硫酸鹽等；

合成樹脂：聚酰胺樹脂，環(huán)氧樹脂，多聚甲醛，PPS（癸二酸聚丙烯酯），PBT，甲酸丙烯酯；

合成纖維：PTA，DMT，炭素纖維，聚四氫呋喃，聚醚多元醇等；

石油化學(xué)：TDI，MDI，三甲基氫醌，三羥甲基丙烷，氫氧化鈉等；

農(nóng)藥生物：乙草胺、丙草胺、毒死蜱、呋喃酚、廣滅靈、等除草劑，殺蟲劑、除莠劑，除螨劑；

廢　　水：無機(jī)鹽廢水等；

 

四、工作原理

　　物料從加熱區(qū)的上方徑向進(jìn)入蒸發(fā)器；經(jīng)布料器分布到蒸發(fā)器加熱壁面，然后，旋轉(zhuǎn)的刮膜器將物料連續(xù)均勻地加熱面上刮成厚薄均勻的液膜，并以螺旋狀向下推進(jìn)。在此過程中，旋轉(zhuǎn)的刮膜器保證連續(xù)和均勻的液膜產(chǎn)生高速湍流，并阻止液膜在加熱面結(jié)焦、結(jié)垢，從而提高傳總系數(shù)。輕組份被蒸發(fā)形成蒸汽流上升，經(jīng)汽液分離器到達(dá)和蒸發(fā)器直接相連的外置冷凝器；重組份從蒸發(fā)器底部的錐體排出。

　　一個獨特的布料器不僅僅具有將物料均勻地潑向蒸發(fā)器內(nèi)壁，防止物料濺到蒸發(fā)器內(nèi)部噴入蒸汽流，還具有防止剛進(jìn)入的物料在此處閃蒸，有利于泡沫的消除，物料只能沿著加熱面蒸發(fā)。

　　在刮膜蒸發(fā)器的上部配有一個依據(jù)物料特性設(shè)計的離心式分離器，將上升蒸汽流中的液滴分離出來并返回布料器。

五、型號、規(guī)格

型 號 有效加熱面積 m2 蒸發(fā)器內(nèi)徑 mm 蒸發(fā)器總高 mm 量 重 KG WFE—0.1 0.1 80 1610 100 WFE—0.2 0.2 100 1825 220 WFE—0.5 0.5 150 2550 420 WFE—1.0 1.0 210 3250 650 WFE—2.0 2.0 400 4320 1090 WFE—3.0 3.0 400 5100 1500 WFE—4.0 4.0 500 5850 1980 WFE—6.0 6.0 600 6500 3150 WFE—8.0 8.0 800 7230 3650 WFE—10 10 800 7210 4880 WFE—12 12 1200 8670 6500 WFE—15 15 1200 9250 9500 WFE—20 20 1400 10650 10850 WFE—24 24 1400 11250 12000