刮板式薄膜蒸發器 真空刮板濃縮設備

●1、刮板式薄膜蒸發器 真空刮板濃縮設備

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

它由一個或多個帶夾套加熱的圓筒體及筒內旋轉的刮膜器組成。刮膜器將進料連續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，而殘留物從蒸發器底部澤出

2、刮板式薄膜蒸發器 真空刮板濃縮設備工作原理

物料從加熱區的上方徑向進入蒸發器經布料器分布到蒸發器加熱壁面，然后，旋轉的刮膜器將物料連續均勻地加熱而上刮成厚薄均勻的液膜，并以螺旋狀向下推進。在此過程中，旋轉的刮膜器保證連續和均勻的液膜產生高速滿流，并阻止:液膜在加熱面結焦結垢，從而提高傳熱系數。輕組份被蒸發形成蒸(流上升，經汽液分離器到達和蒸發器直接相連的外置冷凝器重組份從蒸發器底部的錐體排出， 一個 的布料器不僅僅具有將物料均勻地潑向燕發器內壁，防止物料濺到蒸發器內部噴入蒸汽流，還具有防止剛進入的物料在此處閃蒸，有利于泡沫的消除，物料只能沿著加熱而蒸發。

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

薄膜蒸發器內的流體流動可視為轉子刮板引起的切向流動和重力引起的軸向流動的合成，液膜流態可分為3個區域:
①刮板前緣液體產生旋轉作用形成的渦旋圈形波，此部分流體呈螺旋狀向下流動。

②刮板后緣附近形成的素流液膜。

③紊液膜與下一個圈形波之問由于刮板作用的消失而形成的層流液膜。

1、撲沫器

作用:利用液體的慣性使氣液分離，以除去液沫。

2、分布器

降膜式蒸發器與升膜式蒸發器相比，料液是從頂部加入，在重力作用下沿管壁成膜狀下降，并在此過程中不斷被蒸發而增濃，在其底部得到完成液。為使液體在進入加熱管后能有效的成膜，每根管的頂部裝有液體分布器，其形式很多，左圖為幾種常見的分布器圖

3、轉子

安裝在蒸發器簡體內的轉子由轉軸與轉架組成。轉子出電機、減速機驅動，并帶動刮板作圓周運動。轉架采用不銹鋼精密鑄件加工而成，使其強度、幾何尺寸、穩定性等都得到有效保證。

4、刮板

出于刮板的運動，將物料不斷地在蒸發面上刮成薄膜，以達到薄膜蒸發的效果。

根據物料的粘度等特性，有下述三種刮板形式可供選擇:

(1)滑動刮板

滑動刮板是一種基本、常見的刮板形式。刮板被安裝在轉子的四條刮板導槽內，由于受轉子旋轉的離心力作用而沿徑向甩向蒸發簡體內壁面，同時隨轉子一起作圓周運動。利板的這種利動，使物料在蒸發壁而上:呈膜狀湍流狀態，極大提高了傳熱系數，同時這種連續不斷的刮動，有效地抑制物料的過熱、T壁和結垢等現象。

(2)固定刮板

固定刮板都采用金屬材料，它被剛性連接在轉了上，刮板的長度同蒸發簡身，旋轉刮板與蒸發簡身內壁的間隙僅為1-2mm,要求較高的加T與安裝精度，它適宜特高粘度及易起泡沫物料的蒸發濃縮、脫溶或提純。

(3)鉸鏈刮板

這種刮板適宜于易在加熱而上結垢的物料，刮板通常采用金屬件，采用活動鉸鏈方式將刮板安裝在轉架上。當轉子轉動時，由于離心力的作用，刮板被緊壓在蒸發筒體內壁，(與壁面)星:定角度在壁而滑動，將物料刮成溥膜，日防止壁面結垢。

真空刮板濃縮薄膜蒸發器優點

薄膜蒸發器具備的下述的優點，是常規膜式蒸發器所不能比擬的:

1.極小的壓力損失在旋轉刮板薄膜蒸發器中，物料“流”與二次蒸汽“流”是兩個獨立的“通道”:物料是沿蒸發簡體內壁(強制成膜)降膜而下;而由蒸發面蒸發出的二次蒸汽則從筒體中央的空間幾乎*地離開蒸發器，因此壓力損失(或稱阻力降)是極小的。

2.可實現真正真空條件下的操作

正是由于二次蒸汽由蒸發面到冷凝器的阻力極小，因此可使整個蒸發筒體內壁的蒸發面維持較高的真空度(可達-750mmHg以上)，幾乎等于真空系統出口的真空度。由于真空度的提高，有效降低了被處理物料的沸點。

3.高傳熱系數，高蒸發強度

物料沸點的降低，增大了與熱介質的溫度差;呈湍流狀態的液膜，降低了熱阻;同樣，抑制物料在壁面結焦、結垢，也提高了蒸發筒壁的分傳熱系數;高效旋轉薄膜蒸發器的總傳熱系數可高達8000KJ/h-mr.'C，因此其蒸發強度很
4.低溫蒸發

由于蒸發筒體內能維持較高的真空度，被處理物料的沸點大大降低，因此特別適合熱敏性物料的低溫蒸發。

5.過流時間短

物料在蒸發器內的過流時間很短，小于10秒左右;對于

常用的活動刮板而言，其刮動物料的端面有導流的溝槽(見圖5)，

其斜角通常為45°，改變斜角的角度，可改變物料的過流時間，

物料在刮板的刮動下，呈螺旋下降離開蒸發段。縮短過流時間，

有效防止產品在蒸發過程中的分解、聚合或變質。

-刮板端面導液槽

6.可利用低品位蒸汽

蒸汽是常用的熱介質，由于降低了物料的沸點，在保證相同Ot的條件下，就可降低加熱介質的溫度，利用低品位的蒸汽，有利于能量的綜合利用。特別適宜作為多效蒸發的末效蒸發器。

7.適應性強、操作方便

的結構設計，使該產品可處理一-些常規蒸發器不易處理的高粘度、含顆粒、熱敏性及易結晶的物料。

缺點

1、結構復雜

2、動力消耗大

3、受夾套式傳熱面的限制，其處理量比較小

五、應用領域

刮膜蒸發器已在下述領域用于蒸發濃縮、脫溶、汽提、反應、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:

油脂日化:卵磷酯，VE, 油酸，甘油，脂肪酸，廢潤滑油，烷基多糖苷; 合成樹脂:聚酰胺樹脂，環氧樹脂，多聚甲醛，PPS (癸二酸聚丙烯酯)，PBT 合成纖維: PTA，DMT， 炭素纖維，聚*，聚醚多元醇等;

石油化學: TDI, MDI,三羥甲基丙烷，*等;

農藥生物: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

3薄膜蒸發器的配套工藝改進

( 1)增加預熱裝置

生產原料30%燒堿的工藝狀況直接影響42%燒堿的產量、質量,我們曾使用沒有經過冷卻除鹽的30%燒堿，溫度在80°C左右,但問題是:出料含鹽太多，很不利 于后序的配堿工作，于是改用經過冷卻、沉降除鹽后的30%燒堿, 42%燒堿的鹽含量降低，但產量也相應下降，不能滿足市場需求。此種情況下，我們組織有關技術人員對生產熱平衡進行計算，結合實際情況，選用一臺15m2螺旋板預熱器，用來預熱30%燒堿。經預熱后，溫度由40°C左右可提高到65~70'C,生產能力提高了30%,每臺20m2薄膜蒸發器生產能力可達1.2萬噸/年。

(2)增加沉降時間，提高了42%燒堿質量42%燒堿黏度大，鹽粒細，鹽的沉降需要較長時間，在產量增大后，我們相應增加了兩個沉降罐,延長了沉降時間,使 42%燒堿質量有了明顯改觀,42%燒堿一級 品率由55.6%提高到77.6%。