Klassifizierung von Dünnschichtverdampfern und wie wählt man?
Welche Arten von Dünnschichtverdampfern gibt es auch? Wie werden sie klassifiziert? Wie wählt man einen geeigneten Dünnschichtverdampfer aus?
Zunächst werden Dünnschichtverdampfer nach der Strömungsrichtung der Materialien im Verdampfer und den Gründen der Filmbildung in vier Typen eingeteilt: Steigfilmverdampfer, Fallfilmverdampfer, Steig-Fallfilmverdampfer und Wischfilmverdampfer.
Einteilung und Vergleich von Dünnschichtverdampfern
Name | Richtung des Materialflusses | Ursache der Filmbildung | Geltungsbereich |
Steigender Filmverdampfer | Prost | erhitzter Verdunstungsstrom | Verdünnte Lösungen, hitzeempfindliche und schäumende Lösungen |
Fallfilmverdampfer | von oben nach unten | Schwere | Materialien mit höherer Konzentration und höherer Viskosität. Lösungen, die zu Kristallisation und Ablagerungen neigen, sind nicht anwendbar |
Steig-Fall-Filmverdampfer | erst steigen dann fallen | Verdunstungsfluss Schwere | Materialien mit großer Viskositätsänderung und geringer Wasserverdunstung |
Abgewischter Filmverdampfer | von oben nach unten | rotierende Klinge Rakelfilmbildung | Materialien mit hoher Viskosität, Wärmeempfindlichkeit und leicht zu kristallisieren und zu verkalken |
1. Steigender Filmverdampfer
Die Rohstoffflüssigkeit des Steigfilmverdampfers tritt nach der Vorwärmung von unten in den Verdampfer ein, und der Heizdampf wird außerhalb des Rohrs kondensiert.
Wenn die Lösung erhitzt und gekocht wird, verdampft sie schnell. Der erzeugte Sekundärdampf steigt im Rohr mit hoher Geschwindigkeit auf und treibt die Flüssigkeit dazu, in einer filmartigen Form entlang der Innenwand des Rohrs nach oben zu strömen. Der aufsteigende Flüssigkeitsfilm verdunstet durch Erwärmung weiter. Daher WIRD die Lösung beim Aufsteigen vom Boden des Verdampfers nach oben behindertengerecht verdampft. Die konzentrierte Lösung tritt in die Trennkammer ein und wird vom Sekundärdampf getrennt und am Boden des Separators abgeführt.
Steigfilmverdampfer eignen sich für Lösungen mit großer Verdunstung (also verdünnte Lösungen), wärmeempfindlichen und schäumenden Lösungen. Es ist jedoch nicht für Lösungen mit hoher Viskosität, Kristallausfällungen oder leichtem Scaling geeignet.
2. Fallfilmverdampfer
Die Rohstoffflüssigkeit des Fallfilmverdampfers wird von oben in das Heizrohr eingebracht.
Die Lösung fließt in Form eines Films an der Innenwand des Rohrs unter Einwirkung ihrer eigenen Schwerkraft herunter und wird verdampft und konzentriert. Das Dampf-Flüssigkeits-Gemisch tritt vom Boden des Heizrohrs in die Trennkammer ein, und nach der Gas-Flüssigkeits-Trennung wird die fertige Flüssigkeit vom Boden des Separators abgelassen.
Damit die Lösung einen gleichmäßigen Film an der Wand bildet, sollte oben auf jedem Heizrohr ein Flüssigkeitsfilmverteiler installiert werden. Es gibt viele Arten von Filmverleihern. Fallfilmverdampfer können Lösungen mit höheren Konzentrationen verdampfen und sind auch für Materialien mit höherer Viskosität geeignet. Es ist jedoch nicht für Lösungen geeignet, die zu Kristallisation oder Ablagerungen neigen. Da sich der Flüssigkeitsfilm außerdem nicht leicht gleichmäßig im Rohr verteilt, ist sein Wärmeübertragungskoeffizient kleiner als der Steigfilmverdampfers.
3. Steig-Fall-Filmverdampfer
Steigfilm- und Fallfilmverdampfer sind in Einer Schale eingebaut, die einen Steig-Fallfilm-Verdampfer darstellt. Nach dem Vorheizen steigt die Rohmaterialflüssigkeit zuerst von der Steigfilmheizkammer auf, steigt dann von dem Fallfilmheizgerät ab und trennt sich dann vom Sekundärdampf in der Trennkammer, um die vollständige Flüssigkeit zu erhalten.
Dieser Verdampfertyp wird hauptsächlich in Situationen eingesetzt, in denen sich die Viskosität der Lösung während des Verdampfungsprozesses stark ändert, die Wasserverdampfungsmenge nicht groß ist und die Höhe der Anlage begrenzt ist.
4. Abgewischter Filmverdampfer
Der Schaber-Dünnschichtverdampfer nutzt die Schabwirkung des rotierenden Schabers, um die Flüssigkeit schnell zu einem Film zu verrühren.
Da der Dünnschichtverdampfer vom Kratztyp einen großen Gasdurchgangsraum hat, kann der Vakuumgrad innerhalb von 10 Pa liegen, so dass das Material vom Siedepunkt entfernt betrieben werden kann und die thermische Zersetzung des Produkts verringert wird.
Darüber hinaus sorgt die einzigartige Struktur des Kratzfilmverdampfers dafür, dass das Material für kurze Zeit im Verdampfer bleibt und die Verdampfung stark und effizient ist. Gleichzeitig eignet es sich auch für die Verarbeitung von Materialien mit Wärmeempfindlichkeit und stabiler Verdampfung, hoher Viskosität und starkem Viskositätsanstieg mit zunehmender Konzentration, und der Verdampfungsprozess kann auch reibungslos verdampft werden. Es kann auch erfolgreich bei der Verdampfung und Destillation von Materialien mit Feststoffpartikeln, Kristallisation, Polymerisation, Skalierung usw. eingesetzt werden.
Auswahlvorschlag für Dünnschichtverdampfer
Bei der Auswahl von Dünnschichtverdampfern müssen im Allgemeinen verschiedene Faktoren umfassend betrachtet werden:
▲Produktionskapazität und Betriebsparameter: einschließlich Verarbeitungskapazität, Eingangs- und Ausgangskonzentration, Temperatur, jährliche Betriebsstunden usw.;
▲ Produkteigenschaften: einschließlich Wärmeempfindlichkeit, Viskosität und Fließfähigkeit (bei Betriebstemperatur), Schäumbarkeit, Feststoffgehalt, Kristallisations- und Polymerisationstendenz usw.;
▲ Betriebsmedium: wie Wasserdampf (Druck), Kühlwasser (Temperatur), Reinigungsflüssigkeit (Lösungsmittel) etc.;
▲ Materialauswahl und Anforderungen an die Oberflächenpolitik für die Herstellung;
▲ Standortbedingungen: wie Raum, Klima (im Freien), Verbindung zwischen Energie und Produkten, Arbeitsplattform usw.
▲Vorschriften: einschließlich Sicherheit, Lärm, Umweltschutz usw.
