多效蒸发操作中根据蒸发器效能的分类

5.3.3　根据蒸发器的效能分类

1.单效蒸发

单效蒸发指料液在蒸发器内被加热气化，产生的二次蒸气由蒸发器引出后排空或冷凝，不再利用。

2.多效蒸发

多效蒸发是根据能量守恒定律决定的低温低压（真空）蒸气含有的热能与高温高压蒸气含有的热能相差很小，而气化热反而高的原理设计的。将多个蒸发器连接起来，后一效的操作压力和溶液沸点均较前一效低，仅在压力最高的第一效加入新鲜的加热蒸气，在第一效产生的二次蒸气作为第二效的加热蒸气，依次类推，也就是后一效的加热室成为前一效二次蒸气的冷凝器。最末效往往是在真空下操作，只有末效的二次蒸气才用冷却介质冷凝。

在多效蒸发操作中，根据加热蒸气与料液的流向关系，可分为顺流式、逆流式、平流式、错流式四种加料方式。

（1）顺流式：又称并流式，料液与加热蒸气流向相同，都是由第一效顺序流到最后一效。这种流程是多效蒸发操作中最常见的流程。顺流式的优点是料液在各效间的流动不需要用泵来输送；缺点是随着浓缩液稠度逐渐增大，蒸气温度逐渐降低，故适用于随温度的降低黏度增加不太大，或热敏性随浓度增大而增加，温度高溶解度反而变小的料液，如图5-16所示。

（2）逆流式：料液与加热蒸气流向相反，料液由最后一效进入，依次用泵送入前一效，最后的浓缩液由第一效排出；而蒸气则由第一效依次送至最后一效。随着加热蒸气温度的逐渐升高，浓缩液稠度逐渐增大，故适用于黏度随温度和浓度变化较大的料液的浓缩，不适用于热敏性料液的浓缩，如图5-17所示。

图5-16　顺流加料三效蒸发工艺流程示意图

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图5-17　逆流加料三效蒸发工艺流程示意图

（3）平流式：料液与加热蒸气流向相同，均由第一效至最后一效依次流动，料液分别通过各效。平流式适用于饱和溶液的浓缩，各效都可有结晶析出，又可及时分离结晶，如图5-18所示。

图5-18　平流加料三效蒸发工艺流程示意图

（4）错流式：亦称混流式，兼具顺流与逆流的特点，蒸气依次流动，而料液的供料方式是先进入二效，流向三效，再反向流入一效，如图5-19所示。错流式由于操作复杂，故较少采用。

图5-19　错流加料三效蒸发工艺流程示意图

总之，在选择多效蒸发操作时，应根据料液在蒸发过程中的具体情况来确定合适的加料方式。对溶液多效蒸发中最终浓缩效浓缩方法及装置进行改进的“溶液蒸发浓缩装置”，已获得国家专利。