1.按蒸发方式分:
自然蒸发:即溶液在低于沸点温度下蒸发,如海水晒盐,这种情况下,因溶剂仅在溶液表面汽化,溶剂汽化速率低。
沸腾蒸发:将溶液加热至沸点,使之在沸腾状态下蒸发。工业上的蒸发操作基本上皆是此类。
2.按加热方式分:
直接热源加热它是将燃料与空气混合,使其燃烧产生的高温火焰和烟气经喷嘴直接喷入被蒸发的溶液中来加热溶液、使溶剂汽化的蒸发过程。
间接热源加热 容器间壁传给被蒸发的溶液。即在间壁式换热器中进行的传热过程。
3.按操作压力分:
可分为常压、加压和减压(真空)蒸发操作。很显然,对于热敏性物料,如抗生素溶液、果汁等应在减压下进行。而高粘度物料就应采用加压高温热源加热(如导热油、熔盐等)进行蒸发
4.按效数分:
可分为单效与多效蒸发。若蒸发产生的二次蒸汽直接冷凝不再利用,称为单效蒸发。若将二次蒸汽作为下一效加热蒸汽,并将多个蒸发器串联,此蒸发过程即为多效蒸发。
蒸发器是常用于化工废水处理或者化工生产过程中的蒸发浓缩,蒸发结晶。蒸发器的本质是一种换热器,在蒸发器内物料与热源(蒸汽)进行热量交换,物料中的部分溶剂(一般是水)变为气态,分离出来,物料的浓度提高,以达到蒸发浓缩的目的。
一、蒸发器原理
蒸发器原理是利用蒸发方式,将溶液加热后,使其中部分溶剂汽化并被移除,从而提高溶液浓度即溶液被浓缩的过程。进行蒸发操作的设备被称为蒸发器。由于被蒸发的溶液大多是水溶液,蒸发过程成了用水蒸汽作为加热剂去产生水蒸气,为了便于区分,把作为热源的水蒸气称作加热蒸汽或者一次蒸汽,把从溶液中汽化出来的蒸汽称作为二次蒸汽。
二、蒸发器组成及工作原理
蒸发器主要由加热室和蒸发室两部分组成。加热室向液体提供蒸发所需要的热量,促进液体沸腾汽化,加热室中产生的蒸汽带有大量的液沫,到了较大空间的蒸发室后,这些液体借自身凝聚或除沫器的作用得以与蒸汽分离。
三、蒸发器操作分类
蒸发器在操作过程中,要消耗大量加热蒸汽,为节省加热蒸汽,可采用多效蒸发装置和蒸汽再压缩蒸发器。
蒸发器采用机械再压缩原理是通过重新利用它自身产生的二次蒸汽的能量,从而减少对外界能源的需求的技术。二次蒸汽,经过蒸汽压缩机的压缩,压力和温度得以升高,热焓随之增加,被送到蒸发器的加热室当作加热蒸汽 即生蒸汽使用,使料液维持蒸发状态,而加热蒸汽本身将热量传递给物料本身冷凝成水。原来即将废弃的蒸汽得到了充分的利用,会收到了潜热,又提高了热效率。
蒸发器是高低温交变湿热试验箱制冷四大件中很重要的一个部件,低温的冷凝“液”体通过蒸发器,与外界的空气进行热交换,“气”化吸热,达到制冷的效果。
蒸发器进行多效蒸发,其原理是采用多效蒸发多次利用蒸汽,以达到节约能源,减少蒸汽用量,提高蒸发效率的目的。蒸发器多次利用蒸汽的原理是生蒸汽(一次蒸汽)在一效换热后,物料中蒸发出来的水蒸气(二次蒸汽)进入下一效,为下一效提供热源,以此类推,达到重复利用。(顺流蒸发器——顺流蒸发工艺原理)蒸发器采用效数多,节能效果就越好,但具体采用几效也要根据实际情况确定。
蒸发器在工业中的应用
1、浓缩稀溶液直接制取产品或者将浓溶液进行再处理,如:采用冷却结晶方式,制取固体产品。如:电解烧碱液的浓缩,食糖水溶液的浓缩及各种果汁的浓缩等。
2、同时浓缩溶液和回收溶剂,例如,**磷农苯溶液的浓缩脱苯,中生产中的酒精浸出液的蒸发等。
3、为了获得纯净的溶剂,例如海水淡化等。
总之,在化学工业、食品工业、制等工业中,蒸发操作被广泛应用。