多效蒸发器原理

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1、三效浓缩蒸发器的工作原理多效蒸发器原理及优势2009-12-22 来源： 石家庄博特环保科技有限公司多效蒸发将几个蒸发器串联运行的蒸发操作，使蒸汽热能得到多次利用，从而提高热能的利用率，多用于水溶液的处理。在三效蒸发操作的流程（见图）中，第一个蒸发器（称为第一效）以生蒸汽 作为加热蒸汽，其余两个（称为第二效、第三效）均以其前一效的二次蒸汽作为加热蒸汽，从而可大幅度减少生蒸汽的用量。每一效的二次蒸汽温度总是低于其加热蒸汽，故多效蒸发时各效的操作压力及溶液沸腾温度沿蒸汽流动方向依次降低。依据二次蒸汽和溶液的流向，多效蒸发的流程可分为：并流流程。溶液和二次蒸汽同向依次通过各效。由于前效压力高于后效，

2、料液可借压差流动。但末效溶液浓度高而温度低,溶液粘度大，因此传热系数低。逆 流流程。溶液与二次蒸汽流动方向相反。需用泵将溶液送至压力较高的前一效，各效溶液的浓度和温度对粘度的影响大致抵消，各效传热条件基本相同。 错流流程。二次蒸汽依次通过各效，但料液则每效单独进出，这种流程适用于有晶体析出的料液。在生蒸汽温度与末效冷凝器温度相同（即总温度差相同）条件下，将单效蒸发改为多效蒸发时，蒸发器效数增加，生蒸汽用量减少，但总蒸发量不仅不增加，反而因温度差损失增加而 有所下降。多效蒸发节省能耗，但降低设备的生产强度，因而增加设备投资。在实际生产中， 应综合考虑能耗和设备投资，选定最佳的效数。烧碱等电解质溶

3、液的蒸发，因其温度差损失 大，通常只采用23效；食糖等非电解质溶液，温度差损失小，可用到46效；海水淡化所 蒸发的水量大，在采取了各种减少温度差损失的措施后，可采用2030效。三效浓缩器在一、二效分离器内隔板隔出顶部与内腔相通的蒸汽腔，蒸汽腔底部接直 管与下一级加热器连接， 为二次或三次蒸汽管。 蒸汽从分离器顶部进入蒸汽腔， 直接进入下 一级加热器。 因蒸汽腔的横截面比一般蒸汽管大得多， 直管通入下一级加热器无折转， 距离 近，大大降低蒸汽阻力，增加流量，提高分离效率。且因蒸汽腔是位于分离器内，减少了引 出蒸汽的热量损失。 一效加热器的疏水管通入分离器的冷凝室， 冷凝水从其下排出， 避免了 蒸

4、汽损失， 也解决了疏水器的噪声和污染。 下联管前端的清洗手孔， 便于清洗加热器底部边 角的残留物。 各分离器有独立进料口， 便于观察和控制进料流量。 三组加热器和分离器按扇 形排列布置，缩短了设备总长度，便于操作。）+ j； F5 6 I : N多效蒸发流程是由多个蒸发器组合后的蒸发操作过程。多效蒸发时要求后效的操作压 强和溶液的沸点均较前效低， 引入前效的二次蒸汽作为后效的加热介质， 即后效的加热室成 为前效二次蒸汽的冷凝器， 仅第一效需要消耗生蒸汽。 一般多效蒸发的末效或后几效总是在 真空下操作， 由于各效 （除末效外） 二次蒸汽都作为下一效的加热蒸汽， 故提高了生蒸汽的 利用率， 即经济

5、性。 需要强调的是蒸发量与传热量成正比， 多效蒸发并没有提高蒸发量， 而 只是节约了加热蒸汽， 其代价是设备投资增加。 在相同的操作条件下， 多效蒸发器的生产能 力并不比传热面积与其中一个效相等的单效蒸发器的生产能力大。 特别应注意那种认为多效 蒸发器的生产能力是单效蒸发器的若干倍的观点是错误的。根据给蒸发器加入原料的方式， 可分为并流加料、 逆流加料和平流加料三种蒸发流程。 下面以三效为例分别介绍：1. 并流蒸发流程并流三效蒸发流程中，溶液和加热蒸汽的流向相同，都是从第一效开始按顺序流到第 三效后结束。 其中加热蒸汽分两种， 第一效是生蒸汽， 即由其他蒸汽发生器产生的蒸汽， 第 二效和第三效

6、的蒸汽是二次蒸汽， 第一效蒸发产生的蒸汽是第二效蒸发的加热蒸汽， 第二效 蒸发产生的二次蒸汽是第三效蒸发的加热蒸汽。 原料液进入第一效浓缩后由底部排出， 并依 次进入第二效、第三效，在第二效和第三效被连续浓缩。完成液由第三效底部排出。并流加料法的优点有利用各效间的压力差输送料液；因前效温度和压力高于后效可以 不设预热器；辅助设备少，流程紧凑，温度损失小；操作简便，工艺稳定，设备维修量少。 其缺点是：后效温度降低后，溶液黏度逐效增大，降低了传热系数，需要更大的传热面积。2. 逆流加料流程在逆流加料流程中，料液与蒸汽走向相反。料液从末效加入蒸发浓缩后，用泵将浓缩 液送入前一效直至末效， 得到完成液

7、； 生蒸汽从第一效加入后经放热冷凝成液体， 产生的二 次蒸汽进入第二效， 在对料液加热后冷凝成液体， 第二效产生的二次蒸汽进入第三效对原料 液加热，释放热量后冷凝成液体排出。逆流加料流程中，因随浓缩液浓度增大而温度逐效升高，所以各效的黏度相差较小， 传热系数大致相同； 完成液排出温度较高， 可在减压下进一步闪蒸浓缩。 其缺点是： 辅助设 备多， 需用泵输送原料液； 因各效在低于沸点下进料， 故必须设置预热器。 能量消耗大也是 其缺点。逆流加料流程主要应用于黏度较大的液体的浓缩。3. 平流加料流程在平流蒸发流程中，原料液分别加入到各效蒸发器中，完成液分别从各效引出，蒸汽 流向是从第一效进生蒸汽， 产生的二次蒸汽进入第二效并释放热量后冷凝成液体， 第二效产 生的二次蒸汽进入第三效，在第三效释放热量后冷凝成液体而排出。此法主要用于黏度大、 易结晶的场合，也可以用于两种或两种以上不同液体的同时蒸发过程。多效蒸发流程只在第一效使用了生蒸汽，故节约了生蒸汽的需要量，有效地利用了二 次蒸气中的热量，降低了生产成本，提高了经济效益。在实际生产中，还可根据具体情况， 将以上基本流程进行组合，设计出更适应生产需要的多效流程。