蒸發器常用于化工廢水處理或化工生產過程中的蒸發濃縮和蒸發結晶,蒸發器的本質是一種熱交換器。在蒸發器中,物料與熱源(蒸汽)進行熱交換,物料中的一些溶劑(通常是水)變成氣態,析出,物料的濃度增加,從而達到蒸發濃縮的目的。
蒸發器的原理是溶液經蒸發加溫后,部分溶劑被蒸發除去,從而增加溶液的濃度,即溶液濃縮的過程。進行蒸發操作的設備稱為蒸發器。由于蒸發的溶液大部分是水溶液,蒸發過程是利用水蒸氣作為加熱劑產生水蒸氣。為了區分,作為熱源的水蒸氣稱為加熱蒸汽或一次蒸氣,從溶液中蒸發出來的蒸氣稱為二次蒸氣。
蒸發器主要由加溫室和蒸發室組成。加溫室向液體提供蒸發所需的熱量,并促進液體的沸騰蒸發。加溫室內產生的蒸氣有大量液體泡沫。到達大空間的蒸發室后,這些液體可以通過自身的冷凝或除霧器與蒸氣分離。
在蒸發器的運行過程中,消耗了大量的加熱蒸氣。為了節約加熱蒸氣,可采用多效蒸發裝置和蒸汽再壓縮蒸發器:
1、多效蒸發器原理蒸發器進行多效蒸發,其原理是利用多效蒸發多次利用蒸汽,達到節能降耗,提高蒸發效率的目的。蒸發器多次蒸氣利用的原理是一次蒸氣在1效換熱后,從物料中蒸發出來的蒸氣(二次蒸汽)進入下一效,為下一效提供熱源,以此類推,實現重復利用。蒸發器效數越多,節能效果越好,但具體蒸發器效數也要根據實際情況確定。
2、蒸氣再壓縮蒸發器原理蒸發器采用的機械再壓縮原理是通過對自身產生的二次蒸氣的能量進行再利用,減少對外界能量需求的技術。二次蒸氣經蒸汽壓縮機壓縮后,壓力和溫度升高,焓也相應增加。它被送到蒸發器的加溫室用作加熱蒸氣,即原蒸氣,以保持進料液體處于蒸發狀態,加熱蒸氣本身將熱量傳遞給材料本身并將其冷凝成水。即將廢棄的蒸氣被充分利用,潛熱被接收,這也提高了熱效率。
1、將稀溶液直接濃縮制成產品或對濃縮液進行再加工,如冷卻結晶制成固體產品。如電解燒堿溶液的濃度、糖水溶液的濃度、各種果汁的濃度。
2、濃縮溶液的同時回收溶劑,如有機磷農藥苯溶液的濃縮脫芐基。中藥生產中酒精浸出液的蒸發等。
3、為了獲得純溶劑,如海水淡化等。總之,蒸發廣泛應用于化工、食品、制藥等行業。