第8章 蒸发器

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1、上一内容下一内容回主目录O返回第八章第八章 蒸发器蒸发器 目目 录录第一节第一节 循环蒸发器循环蒸发器第二节第二节 单程蒸发器单程蒸发器第三节第三节 蒸发工艺流程蒸发工艺流程全国高等学校高职高专药品类专业卫生部全国高等学校高职高专药品类专业卫生部“十一五十一五”规划教材规划教材生物制药设备生物制药设备上一内容下一内容回主目录O返回学习目标学习目标 学习蒸发器的结构和工作原理，培养蒸发操作技能，为进入蒸发岗位学习蒸发器的结构和工作原理，培养蒸发操作技能，为进入蒸发岗位打下技术基础。打下技术基础。 【知识要求【知识要求】 1.1.了解中央循环蒸发器的结构和工作原理；了解中央循环蒸发器的结构和工作原

2、理； 2.2.熟悉外加热式蒸发器、膜蒸发器的结构和工作原理；熟悉外加热式蒸发器、膜蒸发器的结构和工作原理； 3.3.掌握刮板蒸发器的结构和工作原理。掌握刮板蒸发器的结构和工作原理。 【能力要求【能力要求】 1.1.学会外加热式蒸发器的操作技术；学会外加热式蒸发器的操作技术； 2.2.掌握薄膜蒸发器、刮板蒸发器的操作与维护技术。掌握薄膜蒸发器、刮板蒸发器的操作与维护技术。上一内容下一内容回主目录O返回蒸发：发生在液体表面的汽化，是物质从液相转变为气相的一种方式蒸发：发生在液体表面的汽化，是物质从液相转变为气相的一种方式 蒸发速度决定于液体性质、液体温度、表面面积、表面污染物和表面附蒸发速度决定于

3、液体性质、液体温度、表面面积、表面污染物和表面附近气体的压强。近气体的压强。沸腾时，料液大量气化，蒸发速度最快。沸腾时，料液大量气化，蒸发速度最快。 液体上方所受的液体上方所受的压力越高沸点越高，压力越低沸点越低。可采取抽真空的压力越高沸点越高，压力越低沸点越低。可采取抽真空的方法降低沸点，提高蒸发速度。方法降低沸点，提高蒸发速度。蒸蒸发发循环蒸发循环蒸发 将料液进行多次蒸发才达到浓缩指标。将料液进行多次蒸发才达到浓缩指标。单程蒸发单程蒸发 料液只经过一次蒸发就达到指标。料液只经过一次蒸发就达到指标。蒸蒸发发常压蒸发常压蒸发 将料液在常压下进行蒸发的过程。将料液在常压下进行蒸发的过程。真空蒸发

4、真空蒸发 将料液在真空下进行蒸发的过程。将料液在真空下进行蒸发的过程。蒸蒸发发方方式式上一内容下一内容回主目录O返回第一节第一节 循环蒸发器循环蒸发器循环循环蒸发器蒸发器自然循环蒸发器自然循环蒸发器 料液受热后产生密度差引起。料液受热后产生密度差引起。 强制循环蒸发器强制循环蒸发器 外在动力推动引起。外在动力推动引起。 一、中央循环管式蒸发器一、中央循环管式蒸发器 中央循环管式蒸发器由加热室和汽液分离室组成。在分离室顶部安装有除中央循环管式蒸发器由加热室和汽液分离室组成。在分离室顶部安装有除沫器，蒸发器的下底采用封头密封，封头上设计有浓缩液出口和冷凝液出口沫器，蒸发器的下底采用封头密封，封头上

5、设计有浓缩液出口和冷凝液出口 在加热室内在加热室内直径较小的列管叫加热管，直径大直径较小的列管叫加热管，直径大的称中央循环管，又叫降液管。降液管既是的称中央循环管，又叫降液管。降液管既是循环流动的回流通道，又是原料液进入循环流动的回流通道，又是原料液进入加热室的进口管道。加热室的进口管道。上一内容下一内容回主目录O返回 蒸发时，原料液从中央循环管下降蒸发时，原料液从中央循环管下降到蒸发器底部，再从底部往上进入加到蒸发器底部，再从底部往上进入加热管。加热蒸汽从上方进入加热室的热管。加热蒸汽从上方进入加热室的壳程，对管程中的原料液加热。原料壳程，对管程中的原料液加热。原料液进入加热管后即被迅速汽化

6、，产生液进入加热管后即被迅速汽化，产生的饱和蒸汽夹带泡沫和部分液体升入的饱和蒸汽夹带泡沫和部分液体升入分离室，液体经降液管回流到加热室，分离室，液体经降液管回流到加热室，泡沫被除沫器粉碎后除去，蒸汽则继泡沫被除沫器粉碎后除去，蒸汽则继续上升进入冷凝器与冷水混合而成冷续上升进入冷凝器与冷水混合而成冷凝液。浓缩液从底部放出。凝液。浓缩液从底部放出。上一内容下一内容回主目录O返回循环动力循环动力 由于中央循环管直径大，液体受热不均匀，因而密度大；加热管直径小由于中央循环管直径大，液体受热不均匀，因而密度大；加热管直径小温度高，其中的料液受热汽化后密度减小，与中央循环管中的料液形成密温度高，其中的料液

7、受热汽化后密度减小，与中央循环管中的料液形成密度差，在重力作用下产生循环流动，循环速度一般度差，在重力作用下产生循环流动，循环速度一般 。sm5 . 04 . 0 加热管束直径小，表面积大，所以这种蒸发器的传热面积可达几百平方加热管束直径小，表面积大，所以这种蒸发器的传热面积可达几百平方米，传热系数可达米，传热系数可达 。 C)W/(m2 600C)3000W/(m2 性能和应用性能和应用 因加热管直径小，且固定安装，管内结垢后清洗困难，因此中央循环管式蒸因加热管直径小，且固定安装，管内结垢后清洗困难，因此中央循环管式蒸发器只适用于蒸发结垢不严重，只有少量结晶析出和腐蚀性小的料液。发器只适用于

8、蒸发结垢不严重，只有少量结晶析出和腐蚀性小的料液。 上一内容下一内容回主目录O返回二、悬框式循环蒸发器二、悬框式循环蒸发器 悬框式蒸发器是在中悬框式蒸发器是在中央循环管式蒸发器结构基央循环管式蒸发器结构基础上发展起来的，其加热础上发展起来的，其加热室是一个管式换热器，安室是一个管式换热器，安放在蒸发器的下部，需要放在蒸发器的下部，需要清洗时可提到蒸发器外面清洗时可提到蒸发器外面进行。进行。上一内容下一内容回主目录O返回运行过程运行过程 蒸发时，加热蒸汽经中央循环管进入壳程，释放热量后从冷凝液出口蒸发时，加热蒸汽经中央循环管进入壳程，释放热量后从冷凝液出口流出，原料液从加热室上方进入，沿环隙向下

9、流动。由于存在密度差的影流出，原料液从加热室上方进入，沿环隙向下流动。由于存在密度差的影响，下降到底部的料液沿加热管束上升，被加热后蒸发成饱和蒸汽。上升响，下降到底部的料液沿加热管束上升，被加热后蒸发成饱和蒸汽。上升的汽液经除沫器除沫后进入分离室，液体沉降流回到蒸发器底部，再次进的汽液经除沫器除沫后进入分离室，液体沉降流回到蒸发器底部，再次进入加热管束受热蒸发。浓缩液集中贮存在加热室底部，当浓度符合要求后入加热管束受热蒸发。浓缩液集中贮存在加热室底部，当浓度符合要求后即可停止蒸发，从浓缩液出口放出。即可停止蒸发，从浓缩液出口放出。由于环隙截面积大，在本蒸由于环隙截面积大，在本蒸发器中，料液循环

10、速度可达发器中，料液循环速度可达 1.5m1m上一内容下一内容回主目录O返回三、外加热式循环蒸发器三、外加热式循环蒸发器 外加热式循环蒸发器由独立外加热式循环蒸发器由独立的加热室、分离室和循环管组成，的加热室、分离室和循环管组成，加热室和分离室之间用循环管连加热室和分离室之间用循环管连接。加热器是一列管式换热器，接。加热器是一列管式换热器，无中央循环管，列管直径相同。无中央循环管，列管直径相同。加热蒸汽进口和冷凝水出口都设加热蒸汽进口和冷凝水出口都设置在列管式换热器的壳体上，料置在列管式换热器的壳体上，料液进口和浓缩液出口都设置在加液进口和浓缩液出口都设置在加热室底部。热室底部。上一内容下一内

11、容回主目录O返回 工作时，待蒸发料液在加热室中加热后，工作时，待蒸发料液在加热室中加热后，沿加热管上升，经除沫器除沫后进入分离室，沿加热管上升，经除沫器除沫后进入分离室，进行大量汽化。产生的二次蒸汽进入冷却器进行大量汽化。产生的二次蒸汽进入冷却器与冷水直接混合形成冷凝液，由于循环管内与冷水直接混合形成冷凝液，由于循环管内浓缩液温度低，密度大，在重力作用下，沿浓缩液温度低，密度大，在重力作用下，沿循环管下降再次进入加热室受热汽化，形成循环管下降再次进入加热室受热汽化，形成蒸发循环运动，循环速率可达蒸发循环运动，循环速率可达1.5 1.5 。浓。浓缩液集中贮存在加热室底部，当浓度符合要缩液集中贮存