一、多效蒸發原理
對于單效蒸發或者夾套釜無論是常壓、加壓或者負壓下進行蒸發,從溶液中蒸發出1kg水,都需要消耗不小于1kg的加熱蒸汽。但在大規模的工業生產中,需要蒸發大量的水分的時候,勢必要消耗大梁的加熱蒸汽。為了減少蒸汽消耗,所以都采用多效蒸發。
多效蒸發就是將多臺蒸發器收尾相接,串聯操作系統,后一效的操作壓力和溶液沸點均較前一效低,僅在操作壓力的效加入新鮮的加熱蒸汽,所產生的二次蒸汽通入后一效的加熱室作為后一效的加熱蒸汽,即后一效的加熱室成為前一效二次蒸汽的冷凝器,最末效往往是在真空下操作的,只有末效的二次蒸汽采用冷凝器冷凝,因此多效蒸發器不但明顯的減少加熱蒸汽的耗量。同時也明顯的減少了冷卻水的耗量。
二、多效蒸發能耗
一般來說:單效蒸發每噸水消耗1.1噸蒸汽,雙效蒸發每噸水消耗0.57噸蒸汽,三效蒸發每噸水消耗0.4噸蒸汽,四效蒸發每噸水消耗0.3噸蒸汽,五效蒸發每噸水消耗0.27噸蒸汽。
三、多效蒸發的流程
1. 多效蒸發的加料,可有四種不同的方法:
2. 并流(順流)法——溶液與蒸汽流向相同,都是由效開始流到末效。原料液用泵送入效,然后依次進入下一效,濃縮液自末效用泵抽出;
并流流程適宜處理在高濃度下為熱敏性的溶液,隨濃度增加粘度增加減少的溶液、高溫高濃度腐蝕性較強的溶液。
3. 逆流法——溶液與蒸汽流向相反;原料液由末效加入,用泵依次進到前一效,完成液由效排出,料液與蒸汽逆向流動。
逆流法適宜于處理黏度隨溫度和濃度變化較大的溶液,而不適宜處理熱敏性溶液。
4. 錯流(混流)法——溶液與蒸汽在有些效間成并流而在有些效間則形成逆流的流程;
錯流法兼有并流與逆流的有點兒避免其缺點,但操作比較復雜。我國造紙工業的堿回收系統、牛奶濃縮、氯化銨廢水的綜合處理等領域多用此法。
5. 平流法——每一效同時加入新鮮料液,又都引出完成液。
平流法多用于飽和溶液的蒸發,同時還可用于同時濃縮多種不同水溶液。
四、多效蒸發工藝
多效蒸發器 可以采用強制循環、自然循環、降膜、升膜、板式蒸發器等多種形式,也可以采用多種組合的方式,來較優化工藝。