多效蒸發(fā)器工作原理
將加熱蒸汽通入一效蒸發(fā)器,則溶液受熱而沸騰,而產(chǎn)生的二次蒸汽其壓力與溫度較原加熱蒸汽(即生蒸汽)為低,但此二次蒸汽仍可設(shè)法加以利用。
在多效蒸發(fā)器中,可將二次蒸器當(dāng)作加熱蒸汽,引入另一個蒸發(fā)器,只要后者蒸發(fā)室壓力和溶液沸點均較原來蒸發(fā)器中的為低,則引入的二次蒸汽即能起加熱熱源的作用。同理,第二個蒸發(fā)器新產(chǎn)生的新的二次蒸汽又可作為第三蒸發(fā)器的加熱蒸汽。這樣,每一個蒸發(fā)器即為一效,將多個蒸發(fā)器連接起來一同操作,即組成一個多效蒸發(fā)系統(tǒng)。加入生蒸汽的蒸發(fā)器稱為效,利用效二次蒸汽加熱的成為第二效,依次類推。
多效蒸發(fā)器加料流程
1、并流加料蒸發(fā)流程
溶液和蒸汽的流向相同,都由一效順序流至末效,稱為并流加料法。
并流加料蒸發(fā)流程,溶液在效間的輸送可以利用效間的壓差,而不需要泵送。同時,當(dāng)前一效溶液流入溫度和壓力較低的一效時,會產(chǎn)生蒸發(fā)(閃蒸),因而可以多產(chǎn)生一部分二次蒸汽。此種操作簡便,工藝條件穩(wěn)定。
2、逆流加料蒸發(fā)流程
溶液和蒸汽的流動方向相反,稱為逆流加料法。
溶液在效間的流動是由低壓流向高壓,由低溫流向高溫,必須用泵輸送,故能量消耗大。此外,各效(末效除外)均在低于沸點下進(jìn)料,沒有自蒸發(fā),與并流法相比,所產(chǎn)生的二次蒸汽量較少。
3、平流加料蒸發(fā)流程
原料液平行加入各效,完成液亦分別自各效排出。蒸汽流向由一效流至末效,料液則每效單獨進(jìn)出,稱為平流加料法。伴有結(jié)晶析出的蒸發(fā)過程宜采用此流程。
在蒸發(fā)結(jié)晶過程中,過飽和度的產(chǎn)生速率取決于蒸發(fā)速率,即設(shè)備的蒸發(fā)強(qiáng)度。蒸發(fā)強(qiáng)度愈大,其產(chǎn)生過飽和度的速度愈快,越易形成過高的過飽和度。而過飽和度的消除主要依賴于晶體的自發(fā)成核和晶體的成長過程。如果在結(jié)晶器內(nèi),具有足夠的晶體表面和較快的成長速率,由蒸發(fā)所產(chǎn)生的過飽和度,能全部成長在晶體表面上,溶液的過飽和度主要靠晶體成長及時消除,不會使溶質(zhì)以成核過程來消除過飽和度,從而不會產(chǎn)生大量的晶核。