强制循环蒸发器发
这种蒸发器内的溶液在设备内的循环主要依靠外加动力所产生的强制流动。循环速度一般可达1.5-3.5米/秒。传热效率和生产能力较大。强制高速流动的液体可以有效的减少物料在加热管上形成结垢。原料液由循环泵自下而上打入,沿加热室的管内向动。蒸汽和液沫混合物进入蒸发室后分开,蒸气由上部排出,流体受阻落下,经圆锥形底部被循环泵吸入,再进入加热管,继续循环。
升膜蒸发器,也叫长管垂直蒸发器(LTV),或Kestner蒸发器,在20世纪80年代中期之前被广泛应用,此后降膜蒸发器占据了主导地位。升膜蒸发器的原理如下图所示,其加热室由单根或多根垂直管组成,加热管长径之比为100~150,管径在25~50mm之间。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,受热沸腾后迅速汽化,所生成的二次蒸汽在管内高速上升,带动原料液沿管壁面向上呈膜状流动并蒸发浓缩,终在加热室顶部达到所需的浓度,完成液与二次蒸汽从蒸发器顶部进入分离器,实现完成液和二次蒸汽的分离。二次蒸汽在加热管内的速度不应小于 10m/s,一般为20~50m/s,减压下可高达100~160m/s或更高。
如果溶液中晶体表面不足,晶体的生长不足以消除由于蒸发所产生的过饱和度,使得溶液的过饱和度过高,而处于不稳定区域,溶液的过饱和度将以自发成核过程来消耗过饱和度,从而形成大量的细小晶体颗粒。此时需要对蒸发结晶过程中的蒸发强度进行控制,使结晶体系的过饱和度始终处于结晶介稳区之内,以保证所设计的蒸发结晶设备能生产出符合设计任务要求的产品。晶体在生长区的停留时间越长,晶体生长的时间越长,晶体粒度越大,晶体表面也越大。大粒度晶体的生成需要有足够的生长时间。