谈化工企业蒸发设备在化工工艺过程中的分类

郝文强

摘 要：随着工业技术的迅猛发展，蒸发设备亦不断地改进和创新，种类繁多，结构各异。其分类方法也有不同，本文对化工工艺蒸发设备的分类进行简要的分析。

关键词：化工；工艺； 蒸发设备；分类

随着工业技术的迅猛发展，蒸发设备亦不断地改进和创新，种类繁多，结构各异。其分类方法也有不同；按使用目的分類，可分为浓缩用蒸发器和海水淡化蒸发器等；按操作分类，可分为单效、多效、二次蒸气压缩式和多级闪发式、多效多级闪发式等；按流程分类，可分为间歇式、连续式或单流型、自然循环型、强制循环型；按加热部分的结构分类，可分为管式和非管式；按沸腾区分类，可分为管内沸腾和管外沸腾等。

1.循环型（非膜式）蒸发器

这类蒸发器的特点是溶液在蒸发器内作连续的循环运动，以提高传热效果，缓和溶液结垢情况。由于引起循环运动的原因不同，可分为自然循环和强制循环两种类型。前者是由于溶液在加热室不同位置上的受热程度不同，产生了密度差而引起的循环运动；后者是依靠外加动力迫使溶液沿一个方向作循环流动。

1.1中央循环管式（或标准式）蒸发器

中央循环管式蒸发器加热室由垂直管束组成，管束中央有一根直径较粗的管子，细管内单位体积溶液受热面大于粗管中的，即前者受热好，溶液汽化得多，因此细管内气液混合物的密度比粗管内的小，这种密度差促使溶液作沿粗管下降而沿细管上升的连续规则的自然循环运动。粗管称为降液管或中央循环管，细管称为沸腾管或加热管。

1.2悬筐式蒸发器

悬笸式蒸发器是中央循环管蒸发器的改进。加热蒸气由中央蒸气管进入加热室，加热室悬挂在器内，可由顶部取出，便于清洗与更换。包围管束的外壳外壁面与蒸发器外壳内壁面间留有环隙通道，其作用与中央循环管类似，操作时溶液形成沿环隙通道下降而沿加热管上升的不断循环运动。溶液循环速度较高，改善了加热管内结垢情况，并提髙了传热速率。

1.3外热式蒸发器

外热式蒸发器的加热管较长，其长径之比为50？100。由于循环管内的溶液未受蒸气的影响，其密度较加热管内的大，因此形成溶液沿循环管下降而沿加热管上升的循环运动。

1.4强制循环蒸发器

在处理黏度大、易结垢或易结晶的溶液时，可采用强制循环蒸发器。这种蒸发器内的溶液是利用外加动力进行循环的，这种蒸发器的缺点是动力消耗大，因此使用这种蒸发器时加热面积受到一定限制。

2.膜式（单程型）蒸发器

上述各种蒸发器的主要缺点是加热室内滞料量大，致使物料在高温下停留时间长，特别不适于处理热敏性物料。在膜式蒸发器内，溶液只通过加热室一次即可浓缩到需要的浓度，停留时间仅为数秒或十余秒钟。操作过程中溶液沿加热管壁呈传热效果最佳'的膜状流动。

2.1升膜蒸发器

升膜蒸发器的加热室由单根或多根垂直管组成。原料液经预热达到沸点或接近沸点后，由加热室底部引入管内，为高速上升的二次蒸气带动，沿壁面边呈膜状流动、边进行蒸发，在加热室顶部可达到所需的浓度，完成液由分离器底部排出。若将常温下的液体直接引入加热室，则在加热室底部必有一部分受热面用来加热溶液，使其达到沸点后才能汽化，溶液在这部分壁面上不能呈膜状流动，而在各种流动状态中，又以膜状流动效果最好，故溶液应预热到沸点或接近沸点后再引入蒸发器。

2.2降膜蒸发器

若蒸发浓度或黏度较大的溶液，可采用降膜蒸发器，它的加热室与升膜蒸发器类似。原料液由加热室顶部加入，经管端的液体分布器均匀地流入加热管内，在溶液本身的重力作用下，溶液沿管内壁呈膜状下流，并进行蒸发。为了使溶液能在壁上均匀布膜，且防止二次蒸气由加热管顶端直棲窜出，加热管顶部必须设置加工良好的液体分布器。

参考文献：

[1] 罗旋.化工行业发展模式初探.科学技术与工程，2006，6

[2] 齐健国.关于化工理论与政策的思考.经济纵横，2004，3