单效蒸发系统的构成及设计原则.docx

单效蒸发系统的构成及设计原则一、单效蒸发浓缩系统的基本构成单效蒸发浓缩系统主要包括：加热器、分离室、冷凝器、循环泵、真空泵等，根据控制以及产品的特性需要，会适当增减一些设施。下图仅供参考：（叫一11JI/-11jfXJMMMl耳皿由94.y主要设备功能介绍如下：1、加热器：加热器的核心功能是提升料液温度，使料液中的水分蒸发。料液进入蒸发器管程受热升温，加热后的高温料液进入分离室，在分离室中高温料液的溶剂汽化，料液得到浓缩。2、分离器：分离器用于气液分离，即将蒸汽和浓缩液进行分离。浓缩液从加热室底部排出，而蒸汽则进入后续的冷凝环节。3、冷凝器：冷凝器的主要作用是将蒸发器产生的二次蒸汽进行冷凝，冷凝后的液体可以排出系统或用于预热进料。二、单效蒸发浓缩系统的基本设计原则单效蒸发浓缩的基本设计主要包括以下内容：(1)加热器和冷凝器，涉及到换热的设计计算；(2)分离室，涉及到外压容器安全设计以及分离面积确定；(3)真空泵，涉及到真空度和功率的选择等等。设计原则主要遵从以下方面：1、压力选择：一般使用真空蒸发，尽可能不要用常压蒸发单效蒸发一般使用真空蒸发，沸点温度更低。比如常压下水的沸点是10(TC,在绝压0.3公斤下，水的沸点只有69.UC,这样，根据方程式：Q=kAt,t增大，换热面积减少，制造成本也下降了。不仅如此，蒸发1吨水，常压蒸发可能耗费1.4t蒸汽，而减压蒸发可能只需要耗费LIt蒸汽，运行成本下降也是很明显的。2、换热器选择：尽量使用板式换热的蒸发器原因在于板式比列管的传热系数k要高得多，这样要的面积就少;而且板式换热器的占地小，不需要太大的空间，巡检容易。当然，最关键的是选择正确的板型，根据物料的粘性、结垢特性等，配备合适的CIP系统，保证系统长久稳定的运行。3、物料预热将物料预热，离沸腾的温度就近了，使用的蒸汽就少了。在实际工业化生产中，有很多低品位，而且连续的热源，适当的加以考虑，可以在一定程度降低能源消耗。比如，某单效系统，25。C进料，耗费蒸汽L06t,但如果将物料预热到5(C,只需要耗费098t蒸汽，降幅达8%o4、物性的情况：关注沸点升高的问题(1)沸点升高的原理沸点升高即：将非挥发性溶质(例如盐)添加到纯溶剂(例如水)中时，就会发生这种情况。沸点升高是一种依数性，它取决于溶解物质的存在及其数量，而不是它们的特性。依数性包括：蒸气压相对降低、沸点升高、冰点降低、渗透压变化这4个，这里，沸点升高更值得我们关注。(2)沸点升高情况的测量大多数情况下的溶液，它的沸点是可以通过仪器测量的。测量的方法有好几种，最为普通的就是，通过简单蒸偏法，把溶液加热至沸腾，监测蒸汽温度，但是，这种方法，容易出现监测误差，出现温度过低的情况。有介绍说的最为简单的方法是蒂勒管(ThieletUbe)法,这个方法简单易行，具体怎么做，需要参照说明书进行操作。5、设备成本与维护：在保证性能的前提下，尽量降低设备成本和维护费用。这包括选择合适的设备规格和材质，以及设计易于维护和清洁的结构。