蒸发与结晶设备

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➢ 导流棒
在每根加热管的上端管管 口插入一根呈八字形的导流 棒。棒底的宽边与管壁成一 定的均匀间距，液体在均匀 环形间距中流入加热管内周 边，形成薄膜。这样液体流 过的通道不变，液体的流量 只受管板上液面高度变化所 影响，这样分布比较均匀， 但遇有物料带颗粒时，则会 造成堵塞的影响。
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3、旋液导流器 （1）螺纹导流
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设备动画\5蒸发器\5-01中央循环管蒸发器.swf 设备动画\5蒸发器\液体蒸发简化流程.swf 设备动画\5蒸发器\5-02外加热式蒸发器.swf 设备动画\5蒸发器\5-03强制循环蒸发器.swf
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第一节 常压与真空蒸发设备
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蒸发设备
常压蒸发设备 真空蒸发设备
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真空蒸发设备
第九章 蒸发与结晶设备
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计划
➢ 授课时间 ➢ 单元目标与要求
4学时
熟悉常压蒸发的原理与设备结构及基本计算，掌 握结晶原理及方法和设备的操作控制过程。
➢ 授课内容
常压与真空蒸发设备，结晶设备。
➢ 重点和难点
结晶原理及方法和设备计算，结晶操作控制过程。
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蒸发的定义
将溶液加热至沸腾，使溶剂汽化 并不断除去，溶质浓度增加。
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如果汽速进一步增
加，雾沫夹带进一步 严重，使液膜上升的 速度赶不上溶液蒸发 速度，则加热管上的 液膜将会出现局部被 干燥、结疤、结垢、 结焦等现象。可见管 膜式蒸发的操作状况 最好是形成爬膜到出 现喷雾流之间。
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升膜式蒸发器的结构: 这种蒸发器浓缩物 料的时间很短，对热 敏性物料质量很少影 响，
结构:加热室由许多垂直 长管组成
加热室由许多垂直长管 组成，
加热管直径为25-50mm，
管长和管径之比约为 100-150。 上部有汽液分离室。
设备动画\5蒸发器\5-04升膜式蒸发 器.swf
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ห้องสมุดไป่ตู้
特点:形成的液膜与蒸发的气流的方向 相同，由下而上的并流上升 升膜式蒸发时膜的形成
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升膜式蒸发时膜的形成
(3)分配器类型 筛板型、锯齿型、导流棒型、旋液导流
型
设备动画\5蒸发器\5-06降膜式液体分布器.swf
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➢ 齿形溢流口
在加热管的上方管口周 边切成锯齿形，以增加液体 的溢流周边。当液面稍高于 管口时，则可以沿周边均匀 地溢流而下，由于加热管管 口高度一致，溢流周边比较 大，致使各管子间或管子的 各向溢流量比较均匀。当液 位稍有差别时，不致引起很 大的溢流差别，但当液位差 别比较大，液位高度有变化 时，深液分布还是不够均匀
结晶的定义
物质自溶液中形成晶体析出的过 程
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一、蒸发器的基本条件
充足的热源 溶剂蒸汽能迅速排除 一定的换热面积
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二、蒸发方式分类
1、按使用压力分类
加压、常压、真空
2、按蒸汽利用分类
单效、多效、热泵
3、按设备型式分类
中央循环管式、夹套式、盘管式、刮板 式
4、按物料启动情况分类
自然循环、强制循环、薄膜式
E、液体下降较多时，大个柱 状汽泡则被液层截断。
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f.温度继续上升，蒸发速度继续增加，
气泡的上升速度激增，蒸汽的密度增
大，由于重力作用，滑流下来的液体
很快受热蒸发，未蒸发的浓缩液体也
被高速气流拖带上升，气泡断层不能
形成，蒸气占据了整个管子中部空间，
液体只能分布于管壁，开始形成液膜，
这时称为“环形流”。
真空蒸发定义
溶液在真空状态，较低温度 下沸腾、溶剂汽化的过程。
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热敏性物料特性及对蒸发的要求
热敏性物料 对热过程敏感，受热后会引起产物发生化学 变化或物理变化而影响产品质量的物料。
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薄膜式蒸发器
（一）分类
管式薄膜蒸发 器:升膜式、降 膜式、升降膜式 刮板式薄膜蒸发器 离心薄膜蒸发
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1. 升膜式蒸发器
A操作控制在Ｆ和ｇ之间
g.变成带有液体雾沫的喷雾环形流 液体的上升是靠高速蒸汽气流对 液层的拖带而形成，称之为“爬 膜”现象。这时液膜沿管壁上升 不断受热蒸发，浓度不断增大， 最后与蒸汽一齐离开，管子越高 则上升蒸发时间越长，溶液浓缩 越大。
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g.变成带有液体雾沫的喷雾 环形流液体的上升是靠高 速蒸汽气流对液层的拖带 而形成，称之为“爬膜” 现象。这时液膜沿管壁上 升不断受热蒸发，浓度不 断增大，最后与蒸汽一齐 离开，管子越高则上升蒸 发时间越长，溶液浓缩越 大。
液体沿管壁周 边旋转向下， 这样可以减 少管内各向
管 在加热管
口插入刻有 螺旋形沟槽
物料的不均
的导流管，
匀性，同时 又可以增加 液体流动速 度，减速薄
当液体沿着 沟槽下流时， 则使液体形
加热表面的
成一个旋转
边界层，降 低热阻，提
的运动方向。
高传热系数。
使液体旋转
进入加热管
的方法如下：
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2）切线进料旋流器 旋流器插放在加热 管口上方，液体以 切线方向进入而形 成旋流，但是设计 时要注意各切线进 口的均匀分布，否
A、B溶液沸腾自然对流运动加 热阶段:温度升得越高对流越激 烈，溶液便开始沸腾时，产生 蒸汽气泡分散于连续的液相中。 由于蒸汽气泡的密度小，故气 泡通过液体而上升。
C、液相因混有蒸汽气泡，使 液体静压头下降，液体继续受 热，温度不断升。气泡增大， 气体上升的速度则加快。
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D、当气泡继续增大形成柱状， 占据管子中部的大部分空间时， 气体以很大的速度上升，而液 体受重力作用沿气泡边缘下滑.
但不适用于粘度较 大的和受热后易产生 积垢的，或浓缩后有 结晶析出的物料。
管径一般在25～28 毫米之间，管长与管 径之比一般为 100 －150 。
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(4)升膜式蒸发器的传热系数
升膜式蒸发的传热系数是不稳定的， 它是随操作状况而变化。一条加热管中 出现成膜过程有几个阶段，各阶段的传 热系数各不相同。管子下部浸没溶液的 一段为加热段，内部液体只靠自然对流 循环，故它的传热系数很低，加热段的 长度随进料温度和温度差不同而变化。 物料受热后，沸腾传热系数也得到很大 的提高，但传热系数是随管子高度而变 化的。
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（5）优缺点
优点：浓缩物料时间短，对热敏 性物料影响小。 缺点：不适宜粘度大和受热后易 积垢及浓缩后产生结晶的物料。
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2、降膜式蒸发器
特点：形成的液膜与蒸发的汽流方向相同， 物料自上面进下面出。
结构： 与升膜式不同的关键部件是分配器
设备动画\5蒸发器\5-05降膜式蒸发器.swf
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