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回收双效蒸发器在大规模工业生产过程中,蒸发大量的水分必须消耗大量的加热蒸汽。为了减少加热蒸汽消耗量,可采用多效蒸发操作将加热蒸汽通入一效蒸发器,则液体受热而沸腾,所产生的二次蒸汽,气压力和温度比较原加热蒸汽(为了易于区别, 在多效蒸发中常将***效的加热蒸汽称为生蒸汽)。 因此可引入前效的二次蒸汽作为后效的加热介质,即后效的加热室成为前效二次蒸汽的冷凝器,仅***效需要消耗生蒸汽,这就是多效蒸发的操作原理,一般多效蒸发装置的末效或后几效总是在真空下操作。
回收双效蒸发器将多个蒸发器这样连接起来一同操作,即组成一个多效蒸发器。每一蒸发器称为一效,通入生蒸汽的蒸发器称为***效,利用***效的二次蒸汽以加热的,称为第二效,依此类推。由于各效(末效除外)的二次蒸汽都作为下一效蒸发器的加热蒸汽,故提高了生蒸汽的利用率,即单效蒸发或多效蒸发装置中所蒸发的水量相等,则前者需要的生蒸汽量远大于后者。若***效为沸点进料,并忽略热损失 各种温度差损失以及不同压力下蒸发潜热的差别,则理论上在双效蒸发中,一千克的加热蒸汽在***效中可以产生一千克的二次蒸汽,后者在第二效中又可蒸发一千克的水,因此一千克的加热蒸汽在双效中可以蒸发2千克的水,则D/W=0.5.同理,在三效蒸发器中,1千克的加热蒸汽可蒸发3千克的水,则D/W=0.333。 但实际上由于热损失,温度差损失等原因,单位蒸汽消耗量井不能达到如此经济的数值。
多效蒸发操作的加料,可有四种不同的万法:并流法,逆流法,错流法和平流法。常用的为并流加料法,溶液流向与蒸汽相同,既由***效顺序流至末效。因为后一效蒸发室的压力较前一效的低,故各效之间可母须用泵输送溶液,此为并流法的优点之一。其另一优点为前一效的溶液费电较后一效的为高,因此当溶液自前一效进入后一效内,即成过热状态而自行蒸发,可以发生更多的二次蒸汽,使能在次一效蒸发更多的溶液。