升膜蒸发器,也叫长管垂直蒸发器(LTV),或Kestner蒸发器,在20世纪80年代中期之前被广泛应用,此后降膜蒸发器占据了主导地位。升膜蒸发器的原理如下图所示,其加热室由单根或多根垂直管组成,加热管长径之比为100~150,管径在25~50mm之间。原料液经预热达到沸点或接近沸点后,由加热室底部引入管内,受热沸腾后迅速汽化,所生成的二次蒸汽在管内高速上升,带动原料液沿管壁面向上呈膜状流动并蒸发浓缩,终在加热室顶部达到所需的浓度,完成液与二次蒸汽从蒸发器顶部进入分离器,实现完成液和二次蒸汽的分离。二次蒸汽在加热管内的速度不应小于 10m/s,一般为20~50m/s,减压下可高达100~160m/s或更高。
如果溶液中晶体表面不足,晶体的生长不足以消除由于蒸发所产生的过饱和度,使得溶液的过饱和度过高,而处于不稳定区域,溶液的过饱和度将以自发成核过程来消耗过饱和度,从而形成大量的细小晶体颗粒。此时需要对蒸发结晶过程中的蒸发强度进行控制,使结晶体系的过饱和度始终处于结晶介稳区之内,以保证所设计的蒸发结晶设备能生产出符合设计任务要求的产品。晶体在生长区的停留时间越长,晶体生长的时间越长,晶体粒度越大,晶体表面也越大。大粒度晶体的生成需要有足够的生长时间。
在蒸发结晶过程中,过饱和度的产生速率取决于蒸发速率,即设备的蒸发强度。蒸发强度愈大,其产生过饱和度的速度愈快,越易形成过高的过饱和度。而过饱和度的消除主要依赖于晶体的自发成核和晶体的成长过程。如果在结晶器内,具有足够的晶体表面和较快的成长速率,由蒸发所产生的过饱和度,能全部成长在晶体表面上,溶液的过饱和度主要靠晶体成长及时消除,不会使溶质以成核过程来消除过饱和度,从而不会产生大量的晶核。
多效废水蒸发器并流的缺点:
有优点那么肯定也会有不足之处,我们需要了解和思考的就是我们是否能够承受这个缺点,是否愿意接受这个缺点。
①溶液在效间是从低压流向高压的,因而须用泵输送。
②溶液在效间是从低温流向高温,每一效的进料相对而言均为冷液,没有自蒸发,产生的二次蒸汽量少于并流流程。
③完成液在效排出,其温度较高,带走热量较多而且不利于热敏性料液的蒸发。
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