一、薄膜蒸發(fā)器的結構
1、加熱器:用于提供蒸發(fā)所需的熱量,使液體在蒸發(fā)器表面形成均勻的薄膜并加熱至蒸發(fā)溫度。
2、蒸發(fā)室:內部設有螺旋形或其他形狀的薄膜蒸發(fā)器(如刮板蒸發(fā)器),用于實現(xiàn)液體薄膜的均勻分布和加速蒸發(fā)。蒸發(fā)室通常與加熱器相連,確保液體在蒸發(fā)前得到充分的預熱。
3、冷凝器:用于冷卻蒸發(fā)后的氣體,使其凝結成液體,從而得到蒸發(fā)出來的溶質。冷凝器通常與蒸發(fā)室通過管道相連,形成完整的蒸發(fā)-冷凝系統(tǒng)。
4、真空系統(tǒng):用于在蒸發(fā)室和冷凝器之間形成一定的真空度,以降低液體的沸點并加速蒸發(fā)過程。真空系統(tǒng)通常包括真空泵和相關的管道、閥門等部件。
5、液體進出口:用于液體的輸入和輸出。進口通常位于蒸發(fā)室的底部或側面,用于將待處理的液體加入蒸發(fā)室;出口則位于蒸發(fā)室的另一端或底部,用于排出殘余液體或濃縮后的液體。
此外,根據(jù)具體的應用需求,薄膜蒸發(fā)器還可能包括電機、減速機、分離筒、布料器、氣液分離器等部件,以實現(xiàn)更高效的蒸發(fā)和分離過程。
二、薄膜蒸發(fā)器的工作原理
1、液體形成薄膜
待蒸發(fā)的液體通過進料裝置進入蒸發(fā)器內部,并在加熱面上形成一層均勻的薄膜。這層薄膜可以是因液體在加熱面上的快速移動而自然形成,或者由刮板等機械裝置分布形成。薄膜的形成增加了液體的蒸發(fā)面積,從而提高了蒸發(fā)效率。
2、加熱蒸發(fā)
加熱面通常由夾套或加熱管構成,內部通過蒸汽、熱水或其他熱媒傳遞熱量。液體薄膜在加熱面的高溫作用下迅速蒸發(fā),形成蒸汽。由于薄膜很薄,熱量可以快速、均勻地傳遞給液體,實現(xiàn)快速蒸發(fā)。
3、蒸汽冷凝
蒸發(fā)產生的蒸汽通過管道進入冷凝器,在冷凝器中通過冷卻水或其他冷卻介質冷卻后變成液體。這樣,蒸發(fā)出來的溶質就被收集起來,而殘余液體則通過液體出口排出。
4、真空控制
薄膜蒸發(fā)器通常在減壓(真空)條件下操作,以降低液體的沸點并加速蒸發(fā)過程。真空系統(tǒng)的存在使得蒸發(fā)室內的壓力降低,從而降低了液體的沸點溫度。這對于熱敏性物料尤其重要,可以防止物料在高溫下分解或變質。