第五章 濃縮

1、第五章第五章濃縮工藝濃縮工藝一、濃縮過程的原理濃縮過程是用加熱的方法，運用蒸發(fā)原理，使溶液中部分溶媒汽化并除去，從而提高溶液的濃度。實質就是濃縮溶液（或回收溶劑）的傳熱操作過程。濃縮過程必需具備兩個基本條件：一是濃縮過程中應不斷地向溶液供給熱能使溶液沸騰；二是要不斷地排除濃縮過程中所產生的溶劑蒸汽。二、濃縮過程的分類1常壓濃縮和減壓濃縮：根據(jù)蒸發(fā)操作過程中所采用壓力的不同。2單效濃縮和多效濃縮：根據(jù)溶液蒸發(fā)過程中所產生的二次蒸汽能否作為

2、另一蒸發(fā)器的加熱蒸汽進行循環(huán)使用。3間歇濃縮和連續(xù)濃縮：根據(jù)濃縮過程中進出料液的方式不同。4循環(huán)型和單程型濃縮。三、濃縮過程的特點1.濃縮液的沸點升高2.濃縮液理化性質的改變3.濃縮過程中的結垢現(xiàn)象4.能量的循環(huán)使用四、影響濃縮能力的因素1.影響傳熱溫差△tm的因素2.影響總傳熱系數(shù)K的因素五、濃縮設備的選擇原則1、藥液的粘度變化2、藥液的熱穩(wěn)定性3、藥液的發(fā)泡性4、固體懸浮顆粒5、工程技術的要求6、公用系統(tǒng)的情況7、實際選型時，主要根

3、據(jù)被蒸發(fā)溶液的工藝特性而權衡決定。煎煮濃縮是利用蒸發(fā)原理，使一部分溶媒汽化達到濃縮的目的。蒸發(fā)時，溶媒分子從外界吸收能量，克服液體分子間引力和外界阻力，而逸出液面。根據(jù)道爾頓定律，蒸發(fā)量可由下列公式求出：D=KF（PaΦPb）式中：D：單位時間蒸發(fā)的液體量（kgh）；K：蒸發(fā)速度系數(shù)；F：蒸發(fā)面積：Pa：冷卻液體在平均溫度（即在液體初溫與終溫的平均值）時的飽和蒸氣壓；Pb：被冷卻液體在周圍空氣的溫度時的飽和蒸氣壓；Φ：為空氣實際水蒸氣含

4、量與同溫飽和狀態(tài)下蒸氣含量的比。為了提高蒸發(fā)效果，縮短濃縮時間，應采取以下4項措施：①盡量采用蒸發(fā)面積大的容器。蒸發(fā)時，將蒸發(fā)液體加以振蕩或攪拌，可加大液體的暴露面積，也能防止液面形成結膜，影響蒸發(fā)效果。②減輕液體表面壓力，增加飽和蒸氣壓差，可以使蒸發(fā)加快。因此，條件允許盡量用減壓裝置。③采用通風設備，加快液面空氣流動速度。④溫度越高，水蒸氣分子運用速度越大，蒸發(fā)則越快。故應力求在沸騰下蒸發(fā)。升膜式蒸發(fā)裝置中的氣液分離室有兩種安裝方式。

5、一種是直接安裝于蒸發(fā)器的頂部。另一種是蒸發(fā)器頂部氣液混合物通過保溫導管和蒸發(fā)器外的氣液分離器相連接。升膜式蒸發(fā)器安裝要求較高，管束一定要處于垂直位置，為此從設備制作時就要符合規(guī)定的要求。二、降膜式蒸發(fā)器降膜式蒸發(fā)器與升膜式蒸發(fā)器的區(qū)別是，原料液由加熱室的頂部加入，并借助料液重力作用成膜。成膜原因是由于重力作用及液體對管壁的親潤力，使液體膜狀沿管壁下流，常常在第一效采用升膜式，第二效采用降膜式。二次蒸氣與濃縮液呈并流而下，液膜流下不必克服

6、重力，反而可利用重力作用，有利于黏性較大（如0.05~0.1Pas）的溶液。降膜式蒸發(fā)器具有濃縮比大、適用黏度范圍大、傳熱效果好、蒸氣和冷卻水的耗量小、處理量大等優(yōu)點。缺點：需要在每根加熱管上裝分布器，而且管束的垂直度安裝要求高，否則下降料液分布不均勻，此外必須有足夠的料液，確保整個管內壁處于安全潤濕狀態(tài)。三、刮板式薄膜蒸發(fā)器利用旋轉的刮板將料液分散成均勻的薄膜以進行物料濃縮的一種新型設備，其濃縮比濃度大，可達5:1，一般6~10:1，