DEA薄膜蒸發器
物料不斷地加入并被分布到垂直的蒸發器內表面。物料下降的同時,軸向設計的成膜系統不斷地對物料進行混 合及成膜操作。
雙夾套蒸發器靠加熱介質不 斷進行加熱。真空系統往往 由幾個單獨的泵構成,用以 降低蒸發器艙內的壓力。在蒸發溫度和壓力的作用下,蒸氣從蒸氣出口排出并進入到外部冷凝器,沒有輕組分會從蒸發器底部排出。
機械構造
當選擇材質時應充分考慮到需要完成的蒸餾任務是什么。大多數情況下 316 不銹鋼就足夠了。 對于腐蝕性物料,所有與物料接觸的設備部分可以加工為防腐合金如哈氏合金。圓柱形的蒸發器主體靠外部加熱介質進行加熱,如熱水或導熱油,延蒸發器軸向放置的物料成膜系統是蒸發器的重要組成部分。我們的薄膜蒸發器的機械構造及相關的優點如下:
1.電機、減速機
它是轉子旋轉的驅動裝置。轉子的轉動速度將起決于刮板的形式.物料的粘度和蒸發筒身內徑;選擇刮板合適的線速度是保證蒸發器穩定可靠運行及滿意蒸發效果的重要參數之一。
2.分離筒
物料由設在分離筒身下端的入口切向進入蒸發器,并經安裝在分離筒身內的布料器被連續均勻地分布于蒸發筒身內壁,從蒸發筒身蒸發出的二次蒸汽上升至分離筒,經安裝在內的氣液分離器,將二次蒸汽可能挾帶的液滴或泡沫分離,二次蒸汽從上端的出口引出蒸發器。
依據于蒸發器內阻力計算的分離筒身的合理設計,是避免物料“短路”的關鍵因素之一。(所謂“短路”,系指物料剛進蒸發器,尚未完成蒸發過程,即從二次蒸汽出口離開蒸發器。)
3.布料器
布料器安裝在轉子上。合理的設計,使從切線方向進入蒸發器的物料,通過旋轉的布料器,被連續均勻地呈膜上潑布在蒸發面上。
4.氣液分離器
旋片式氣液分離器安裝在分離筒上方,它將上升的二次蒸汽可能挾帶的液滴或泡沫捕集,并使之回落到蒸發面上。
5.蒸發筒身
又稱加熱筒身。它是被旋轉刮板強制成膜的物料與夾套內加熱介質進行熱交換的蒸發面。蒸發筒身的內徑及長度由蒸發面積及適宜的長徑比確定。
加熱筒身內壁經專用機床加工和拋光,且與兩端法蘭連接面一次加工而就,保證設備整體圓心度。經過拋光(必要時鏡面拋光)的筒身內壁光滑潔亮,不易粘料和結垢,有效保證了設備的高傳熱系數。
5.1若加熱介質為蒸汽,加熱筒身一般采用夾套形式。
5.2若加熱介質為導熱油或高壓蒸汽時,加熱筒身一般采用半管形式。
6.轉子
安裝在蒸發器筒體內的轉子由轉軸與轉架組成。轉子由電機、減速機驅動,并帶動刮板作圓周運動。轉架采用不銹鋼塑料加工而成,使其強度、幾何尺寸、穩定性等都得到有效保證
DEA 輪式成膜系統
成膜系統直接影響到以下幾個方面
物料膜的厚度
輕組分更易從薄的物料膜中蒸發分離。
物料均勻分布
進料的均勻分布可以保證熱傳導均勻,避免過熱。
物料薄膜的混合
混合并更新物料蒸發表面提高蒸發量。
蒸餾時間
對于熱敏性物質只能在蒸發器中停留很短的時間,合理地配置成膜系統可以大大降低物料的停留時間。
在 DEA 的薄膜蒸發和短程蒸餾中,都使用了與眾不同的成膜系統。實踐證明這種成膜系統性能優越,它的主體結構是由輥輪導向桿構成的柱狀籃筐,輥輪材料是 PTFE 加旨型的玻璃纖維。成膜系統由蒸發器外部電機驅動旋轉,離心力使輥輪壓向延蒸發壁流下的物料。由于蒸發表面沒有施加任何機械外力 , 減少了輥輪的磨損。
輥輪桿之間距離很大,這種開放式的結構確保蒸氣發生時很小的壓力降。輥輪式成膜系統保證了物料在蒸發器表面上成膜均勻,并連續更新,由于眾多輥輪一同工作,不會存在物料死角現象。同時由于物料蒸發面的連續更新,大大縮短了蒸餾時間。其他成膜方式易引起的物料堆積在蒸發表面和刮輥上的現象在這里也得到了很好的解決。
薄膜蒸發器是全部真空密閉的,避免了物料因空氣進入而氧化。蒸氣由高于進料口的位置排出蒸發氣,從而避免了象閃蒸可能發生的將未進行蒸餾的物料夾帶出來。
應用優勢
在實際應用中,假如因為經濟原因或是因為加工過程的要求,只能維持較高的蒸發溫度和蒸氣壓力的話,可以利用此薄膜蒸發器縮短蒸發時間以求對物料的熱破壞。
物料成膜很薄并被不斷混和更新,從而使蒸發很快達到氣液平衡狀態,這對于要求將輕組分完成分離的工作十分有效因此薄膜蒸發器可以是做為精餾柱非常好的再沸器。
薄膜蒸發器也是非常好的脫氣裝置。如果少量的輕組分要被脫至幾個 ppm ,單位時間的蒸發量就不是十分重要了。這種情況下主要目標是將需要蒸發的輕組分,盡可能更新到物料的蒸發表面,所以成膜系統就至關重要了。
典型應用
輕組分的分離
DEA 系列薄膜蒸發器在常壓或低真空情況下,可以對水酒精酯類及相似高沸點溶劑進行有效的蒸發。在一級蒸發中輕組分的蒸除率可以超過 95% ,使用內部循環進行再次蒸餾蒸除率可超過 99% ,蒸發能力可達到 400Kg /hr㎡
蒸餾
與一個或多個外部冷凝器一起使用,就可進行常壓或減壓蒸餾。根據產品和任務的不同蒸餾能力可達到 250Kg /hr ㎡。
精餾
與精餾柱一起使用,作為精餾柱流出的重組分的再次蒸發設備,薄膜蒸發器可以進行減壓精餾,殘余物含量達到 1%。
脫氣
若只有少量輕組分需要脫除,如從 0.1% 降至 20ppm ,外部冷凝器就不需要。蒸氣被直接吸入真空泵中,在泵中或是出泵后冷凝。為了達到脫氣目的,薄膜蒸發器需要保持在 0.05mbar 左右的壓力。