第一节蒸发设备蒸发是用加热的方法,使溶液中的部分溶剂汽化并除去,以提高溶液中溶质的浓度或使溶液浓缩到饱和而析出溶质,是使挥发性的溶剂与不挥发的溶质分离的一种重要的单元操作。生物制药行业常用的蒸发器真空夹套式蒸发器标准式蒸发器升膜式蒸发器降膜式蒸发器升降膜式蒸发器循环式蒸发器刮板式簿膜蒸发器离心式簿膜蒸发器非膜式蒸发器膜式蒸发器本行业常见蒸发器标准式蒸发器14板式蒸发器板式蒸发器单流长管膜式蒸发器成膜过程成膜过程对流传热液膜消失喷雾流蒸汽柱环状流柱栓流块状流产生沸腾现象升膜、降膜式蒸发器刮板式簿膜蒸发器离心式簿膜蒸发器循环式蒸发器循环式蒸发器2.膜式蒸发器的结构特点加热面积要足够大料液应在近沸点温度下进入温差不宜取得过大适用于易产生泡沫的液体升膜式蒸发器结构和特性参数管径20-50mmL/d=100-150浓缩倍数4倍蒸发强度60kg水/m2hr加热管出口汽速常压下20-50(m/s)真空下100-160(m/s)传热系数1000-3600(kcal/m2hr℃)or4190-15000(kJ/m2hr℃)单位传热面积的蒸发量称为蒸发器的生产强度U,kg/m2·h,也称蒸发强度,即FVUe=降膜式蒸发器结构和特性参数管径20-50mmL/d=50-70浓缩倍数7倍蒸发强度80-100kg水/m2hr传热系数1000-5000(kcal/m2hr℃)or4190-20900(kJ/m2hr℃)刮板式蒸发器结构和特性参数设备L/D=5-8浓缩倍数3倍蒸发强度:200kg水/m2hr刮板末端线速度:4-10(m/s)刮板转速:230-1600(RPM)传热系数:6000(kcal/m2hr℃)or25080(kJ/m2hr℃)离心式簿膜蒸发器结构和特性参数浓缩倍数7倍转速:700(r/min)蒸发强度:300kg水/m2hr传热系数:3000-8000(kcal/m2hr℃)or12500-33440(kJ/m2hr℃)三、强化簿膜蒸发器的操作关键物料接近沸点温度进料要取适当的温差Δt=20~35℃足够和合适的真空度足够的冷凝量汽-液分离装置效果好第二节蒸发设备的计算主要内容:1.物料衡算2.热量衡算3.传热计算1.物料衡算加料量:Lf(kg/hr)浓度:Xf(W%)浓缩液的出料量:LP(kg/hr)浓度:XP(W%)二次蒸汽的形成量:Ve(kg/hr)ePfVLL+=()()ePPffVXLXL+−=−11浓缩液量蒸发量PffPLLxx⋅=()PfPfeLVxxx−⋅=2.热量衡算工作蒸汽放出的热量=料液升温至沸点所需的热量+二次蒸汽带走的热量()eefbPfSSVttCLiiV+−=()SeefbPfSVttCLiiV+−=蒸发热效率SeVV=η3.传热计算Q由热量衡算求取通过蒸发强度计算传热面积传热系数的的计算平均温度差的计算平均温度差Δtm为加热蒸汽与沸腾液体之间的温差(假设冷热流体的温度均视为不...