薄膜蒸发器

薄膜蒸发器

 

一、简介

薄膜蒸发器(Thin film evaporator)是一种蒸发器的类型,特点是物料液体沿加热管壁呈膜状流动而进行传热和蒸发,优点是传热效率高,蒸发速度快,物料停留时间短,因此特别适合热敏性物质的蒸发。

按照成膜原因及流动方向不同,可分为升膜蒸发器、降膜蒸发器刮膜蒸发器三种类型。薄膜蒸发器薄膜蒸发器机组由蒸发器、汽液分离器、预热器三个部件和一只简易分离器组成,蒸发器为升膜式列管换热器。该蒸发器具有生产能力大、效率高、物料受热时间短等特点,适用于制药、食品、化工等行业的稀溶液浓缩,本设备与物料接触部分均采用不锈钢制造,具有良好的耐腐蚀性能,经久耐用,符合药品卫生要求。

二、技术参数

型号 / 参数

BM2.2

BM5.5

BM8

BM12

BM16

蒸发面积㎡

2.2

5.5

8

12

16

蒸发工作压力Mpa

0.4

0.4

0.4

0.4

0.4

蒸发量

140

350

550

850

1100

蒸汽耗量

155

385

605

935

1265

设备重量Kg

300

520

750

1020

1250

外型尺寸mm

2000*650*3500

2300*800*3500

2700*950*4500

2900*950*5000

2900*950*5200

三、操作规程

1.安装

产品出厂前已经进行过整体试车,用户可把设备整体吊装至设备基础上。

设备应整体找平,找平的位置可参考减速机机架上平面。并把设备固定在楼面上或钢架上。

对于规格较大的设备为了增加设备的稳定程度,可在底法兰上部适当部位,增加水平方向辅助支撑,辅助支点只限制设备径向位移,不限制其轴向位移。

按工艺要求配制好管道,排清异物,清洗置换设备,接通电源。

2.开车前准备

产品出厂前已进行过水压试验和试运转,指标符合图纸要求。

点动电机,检查搅拌是否符合图样要求的旋转方向,俯视图顺时针转,不得反转。

机械密封处测定轴的径向摆动和轴向串动量,是否符合图样要求。并检查机械密封上端并帽是否旋紧,并帽应处于旋紧状态。

检查减速机油位情况,油位应在正常液面之内。

检查机械密封冷却水是否畅通。

3.正常开车

先开启循环冷却水泵,使水力喷射冷凝器处于运行状态。打开浓缩液容器,抽真空阀

打开进料阀,从高位槽中依靠真空度把料液抽进设备中。

接通电源,启动旋转薄膜蒸发器的电机,观察电机转动方向是否正确。

④缓慢打开蒸汽阀,让蒸汽进入夹套,从旁通阀排除夹套内不凝性气后,再接通疏水器。调节蒸汽压力在0.15Mpa左右。

从底部视镜观察出料情况,严禁在设备内部充满液体情况下运转。

系统稳定5分钟后,取样分析浓缩液浓度,调节进料阀开启量大小使浓缩液达到预定需要的浓度。

⑦当浓缩液容器液面将满时,按步骤切换至另一个容器。

⑧如果用户条件许可,提高蒸发器的高度,可以不用二个浓缩液容器,或者用自动调速泵直接把浓缩液抽出。

4.正常停车

先关蒸汽阀

关闭进料阀。

待蒸发器中料液放净后,关闭出料阀。

向蒸发器中加进60度左右的冲洗水,把设备冲洗干净。

停电机。

停循环水泵,停喷射泵,打开真空破坏阀,使系统处于常压状态。

5.紧急停车

下列情况要紧急停车

1)突然停电或突然跳闸。

2)蒸汽减压阀失灵,压力超过规定压力。

3)进料突然断料。

4)机械有异常撞击声。

紧急停车顺序

1)立即关闭蒸汽阀和进料阀。

2)切断本系统所有电源及关闭电机。

3)其余按正常步骤停车。

6.安全及注意事项

1)严禁在无料液/满料液情况下开动电机搅拌。

2)严禁反向运转。

3)严禁在运转过程触摸转动部件。

4)注意用电安全,不用湿手按动电钮。

5)当设备内温度超过150度以上,请在订货时给予特殊说明。

.维护保养

1)减速机润滑油为40#机油,其加油量应在指示高度内。油量过多会引起搅拌而发热,油量过少偏心体轴泵油膜破坏而发热导致温度升高。开始使用时在1个月之内更换二次润滑油,以后润滑油3-4个月内更换一次。

2)打开低封头后,拧开转子U 型槽底部螺栓,每四个月检查刮板更换刮板。

3)每二个月打开底轴承,检查底轴承磨损情况,必要时更换底轴承。

4)根据物料性质应定期用温水或溶剂浸泡、清洗内筒体。

5)每一个月向机械密封腔加密封液一次,密封液为20#机械油

四、性能特点:

真空压降小:

物料汽化气体从加热面送到外置的冷凝器,存在一定的压差。在一般的蒸发器中,这种压力降(Δp)通常是比较高的,有时甚至高得难于接受。而刮板式薄膜蒸发器有较大的气体穿越空间,蒸发器内压力能看成与冷凝器中的压力几乎相等,因此,压力降很小,真空度可达5mmHg

操作温度低:

由于上述特性,这使得蒸发过程可以保持在较高真空度条件下进行。由于真空度的提高,与之相应的物料沸点迅速降低,因此,操作可以在较低温度下进行,降低了产品的热分解。

受热时间短:

由于刮板式薄膜蒸发器的独特结构,刮膜器具有泵送作用,使得物料在蒸发器内的停留时间很短;另,在加热的蒸发器上由于薄膜的高速湍流使得产品不会滞留在蒸发器表面。因此,特别适用于热敏性物料的蒸发。

蒸发强度高:

物料沸点的降低,增大了同热介质的温度差;刮膜器的功能,减小了呈现湍流状态的液膜厚度,降低了热阻。同时,在这过程中抑制物料在加热面结壁、结垢,并伴有良好的热交换,因此,提高了刮板式薄膜蒸发器的总传热系数

操作弹性大:

正是由于刮板式薄膜蒸发器独有的性能,使其适宜于处理热敏性和要求平稳蒸发的、高粘度的及随浓度提高粘度急剧增加的物料,其蒸发过程也能平稳蒸发。 它还能成功地应用于含固颗粒、结晶、聚合、结垢等情况物料的蒸发和蒸馏。

五、如何选型:

在薄膜蒸发器的选型中,必须综合考虑各种因素,一般需考虑:[1]

生产能力和操作参数:包括处理量、进出浓度、温度、年操作小时数等;

产品特性:包括热敏性、粘度和流动性(在操作温度下)、发泡沫性、固体含量、结晶和聚 合倾向等;

操作介质:水蒸汽(压力)、冷却水(温度)、清洗液(溶剂);

制造的材料选择和表面抛光要求;

现场条件:如空间、气候(室外)、能量和产品的衔接、工作平台等。

法规:包括安全、噪音、环境保护等。

六、比较

MVR蒸发器与其他蒸发器比较

蒸发方式

反应釜

单效蒸发器

多效蒸发器

喷射泵

MVR蒸发器

能耗

能耗高,蒸发一吨水大约需要1.5吨蒸汽

能耗较高,蒸发一吨水理论上需要1吨蒸汽

比较节能,一般来说随着效数的增加、能耗也相应地降低

在传统多效蒸发器的基础上再多一效,但需要高压蒸汽带动

目前最节能的蒸发器技术。蒸发每吨水需要15kw.h~100kw.h的电耗

占地面积

对产品质量影响

蒸发产品停留时间长,严重影响产品质量

停留时间短单温度高,对产品质量影响较小

停留时间较长,温度较高,对产品质量影响较小

停留时间短,对产品质量影响最小。

停留时间短,低温差蒸发,对产品质量影响最小

能源方式

使用煤、柴油直接加热;或者使用蒸汽加热

使用蒸汽加热,需要蒸汽管网,需要锅炉

使用蒸汽加热,需要蒸汽管网,需要锅炉

需要高压蒸发带动才能使用,需要锅炉

使用电即可,不需要蒸汽管网,全自闭循环系统

自控程度

人工操作

半自控

半自控

半自控

全自控操作,不间断蒸发

稳定性

较差

较差

较差

物料从大直径端连续不断地进入卧式蒸发器,被刮膜片加速和分配并立即在加热面上形成一个薄的流动膜。 圆锥型薄膜蒸发器,依赖于转子施于物料一个离心力,这离心力有两个有效力,一个垂直于加热面,另一个朝大直径端体的方向(注意:相同的结果同样出现在 垂直圆锥型薄膜蒸发器里)依靠这些力产生物料加速,而且进入的物料保证加热面充分潮湿,不依赖于蒸发比或进料速度。因此,局部物料过热和热降解被减少或完 全消除。

在此过程中,轻组份(低沸物)顺流(液膜同向)穿过卧式薄膜蒸发器进入汽液分离器,在此处经汽液分离所产生的液滴和泡沫被击碎进入液相(高沸物) 被分离后的汽体进入外置冷凝器或下道工序;重组份(高沸物)沿着加热壁面爬升到小端出口排出。

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