薄膜蒸發(fā)器的工作流程主要包括以下步驟:
1. 準備階段:
- 設備檢查與清洗:首先要確保薄膜蒸發(fā)器各部件完好無損,內部干凈、無雜質殘留。對設備進行全面檢查,包括加熱系統(tǒng)、刮板(如果有)、管道連接、密封部件等,保證設備能夠正常運行。同時,對蒸發(fā)器進行清洗,去除上次使用后可能殘留的物料和污垢,防止對本次操作產生污染或影響蒸發(fā)效果。
- 物料準備:將要處理的液體物料進行預處理,如過濾去除固體雜質等,以保證物料的純度和流動性。根據工藝要求,將物料調配到合適的濃度和溫度。
- 參數(shù)設定:根據物料的性質和蒸發(fā)要求,設定好薄膜蒸發(fā)器的操作參數(shù),如加熱溫度、真空度、進料速度等。這些參數(shù)的設定對于蒸發(fā)效果和產品質量至關重要,需要根據具體情況進行調整和優(yōu)化。
2. 進料階段:
- 啟動真空系統(tǒng):打開真空泵,將蒸發(fā)器內部的空氣抽出,形成一定的真空度。真空度的大小會影響物料的沸點和蒸發(fā)速率,一般來說,真空度越高,物料的沸點越低,蒸發(fā)效果越好。
- 加入物料:在真空狀態(tài)下,將預處理好的物料通過進料管道加入到蒸發(fā)器中。物料可以從蒸發(fā)器的頂部或側面進入,具體的進料方式取決于蒸發(fā)器的設計和工藝要求。
3. 成膜階段:
- 物料分布:進入蒸發(fā)器的物料經過分布器,均勻地分布在加熱壁面上。分布器的作用是確保物料能夠形成均勻的薄膜,提高傳熱效率和蒸發(fā)效果。常見的分布器有噴頭式、旋轉式等。
- 形成液膜:在重力、離心力(對于有旋轉部件的薄膜蒸發(fā)器)或刮板的作用下,物料在加熱壁面上形成一層薄薄的液膜。液膜的厚度通常在幾微米到幾十微米之間,液膜越薄,傳熱效率越高,蒸發(fā)速度越快。
4. 蒸發(fā)階段:
- 加熱蒸發(fā):加熱系統(tǒng)對蒸發(fā)器的加熱壁面進行加熱,熱量通過加熱壁面?zhèn)鬟f給液膜,使液膜中的溶劑迅速蒸發(fā)。由于液膜很薄,熱傳遞路徑短,所以能夠在短時間內達到較高的蒸發(fā)速率。
- 刮板作用(對于刮膜式薄膜蒸發(fā)器):如果是刮膜式薄膜蒸發(fā)器,刮板會不斷地在加熱壁面上旋轉,將物料刮成均勻的液膜,并推動液膜向下流動。刮板的作用不僅是成膜,還可以防止物料在加熱壁面上結焦、結垢,保持良好的傳熱性能。
5. 分離階段:
- 汽液分離:蒸發(fā)產生的蒸汽和未蒸發(fā)的液體混合物進入分離器。在分離器中,蒸汽和液體由于密度不同而分離,蒸汽從分離器的上部排出,未蒸發(fā)的液體則從分離器的底部返回蒸發(fā)器或排出設備。
- 蒸汽冷凝:從分離器排出的蒸汽進入冷凝器,通過與冷凝器中的冷卻介質(通常是水或冷卻劑)進行熱交換,蒸汽被冷卻并冷凝成液體。冷凝后的液體可以收集起來進行后續(xù)處理或回收利用。
6. 出料階段:
- 濃縮液排出:經過一段時間的蒸發(fā),蒸發(fā)器中的物料逐漸被濃縮。當達到所需的濃縮程度后,關閉進料閥,停止進料。然后打開出料閥,將濃縮后的液體從蒸發(fā)器底部排出。
- 設備清洗:出料完成后,需要對薄膜蒸發(fā)器進行清洗,以去除殘留的物料和污垢。清洗可以使用適當?shù)娜軇┗蚯逑匆海ㄟ^循環(huán)沖洗的方式進行。清洗后,將設備內的清洗液排出,并用干凈的氣體吹干設備內部,為下一次使用做好準備。