蒸发结晶 | 多效蒸发器几个经典问题，你问我答！

蒸发结晶 | 多效蒸发器几个经典问题，你问我答！

江苏穹宇机械：

在大规模工业生产中，往往需蒸发大量水分，这就需要消耗大量能源加热水产生蒸汽。为了减少加热蒸汽的消耗，可采用多效蒸发。然而在实际情况中，多效蒸发的操作和设计都会遇到各种各样的实际情况，今天小七搜集了几个经典的多效蒸发的问题，希望可以解决七友所遇到的类似问题！

关于材质：

用来处理含氯化钠12%的废水，pH为1左右，请问采用何种材质的比较好，如果调pH的话，调到多少比较合适，需要采用的材质有哪些？如果采用多效蒸发的话多效蒸发器，一般进蒸发器的料液温度控制在多少比较经济？

氯化钠在浓缩过程中容易结晶，因此在选用带强制循环方式外循环蒸发器。由于蒸发浓缩处理的溶液中氯离子含量较高，且为酸性，因此加热器选用双相不锈钢材料才能满足生产要求。但为了降低成套设备的造价，可选用部份石墨材料和316L材料的设备。

在多效蒸发器系统，设置有预热器，利用一效或三效蒸发的热对进料进行预热，可以不限进行预热。

具体设备选型及材质如下:

（1）一效加热器由于蒸发温度最高，选用石墨加热器。二效和三效加热器采用列管式加热器，二、三效加热器管程及管板材质采用选用双相不锈钢，壳程材质304/8mm的不锈钢材料。

（2）蒸发器：蒸发器采用316L不锈钢材料。设有人孔、视孔、温度计、真空表等装置。

（3）预热器：预热器为列管式加热，管程及管板材质为双相不锈钢材料，壳程材质：304/6mm的不锈钢材料。

（4）进料泵：采用材质为氟塑料的泵为进料泵。

（5）循环泵、循环出料泵：

循环泵、循环出料泵，要求密封良好，耐温，保证在负压状态下，能使高浓度物料或结晶物料连续出料工作，材质为氟塑料。

（6）冷凝器：采用321不锈钢材料。

（7）液封槽：采用碳钢材料。

（8）真空机组：采用的水喷射真空机组，加变频控制。

（9）冷却结晶器：把出料温度降低，同时更多地结晶，材料选用氟塑料。

（10）工艺配件：工艺管道采用316L/氟塑料不锈材质。

关于物料：

在使用多效并流蒸发器浓缩物料时，应如何控制进料？一效物料进入二效蒸发器时，应如何调节流量？在设计多效蒸发器浓缩物料时，应注意哪些问题？

不管几效蒸发器，浓缩物料是根本目的。一般蒸后物料有一个浓度要求，最后效出料有一个密度计，可控制物料浓度，密度计与直流、回流阀连锁，当物料达到设定要求，出料泵直流，否则回流。

根据视镜液位的高低来调节进料量，在自动化程度较低的情况下可采用。蒸发系统是一套密闭系统，只要在最后效安装液位计与出料管上的调节阀连锁控制，无需这样麻烦，一效到二效不需控制流量。

多效蒸发关键是每一效的热量应相互平衡，如第一效产生的二次蒸汽用于二效的加热，产生的蒸汽应刚好被二效用完，用不完则一效的压力要升高，不够用的话则二效的蒸发强度达不到要求。

我不知道你的设备的自动化程度，只能说说自已的一点经验，希望有所帮助。

我们用的是负压多效蒸发，手动操作；需要注意以下几点：

蒸汽压力稳定，经常观察；

真空度和温度符合要求，特别是负压运行状况下，发现波动，立马查找原因:

调节出料阀门，使出料比重符合要求，定时测量，设备不稳定时多测；正常情况下，应该不会有太大变化；

调节进料阀门，使液位稳定在视镜中间位置

真空泵，循环泵，冷凝水泵运行正常

如果温度一直上升，先看真空是否跳闸，再看冷凝水是否未排出，没问题，看蒸汽压力是不是突然上升，还不是就可能漏了，停车保压，确定问题

发现温度急速上升，马上关闭蒸汽阀门，看真空泵是否跳闸，如果跳，关闭真空泵进气阀门。没跳，查看各个状态，待温度回落后，再开。

压力设计：

多效蒸发系统，常见的有二效蒸发，三效蒸发等，各效蒸发器存在一定的压力降，在设计计算的时候，是已知加热蒸汽的压力，以及末效蒸发器内的压力，然后假设各效蒸发器压强降相等，计算出各效蒸发器内压力情况，但实际生产过程中，各效蒸发器内的压力并非与设计压力相等，大家说说你所接触到的蒸发系统压力分布是怎样的？

其实设计的压力和实际上肯定是有一定的误差的，一般考虑沸点升高各种损失，一般面积定了，末效真空，加热蒸汽就定了，应该以实际的压力为准的，大体上蒸发量差不多，设计的考虑一定的余量的。

他们计算的时候是一般你加热的生蒸汽压力，你末效的抽真空一般的是0.02，然后就分配呗，一般的分完压力计算面积用，你面积一定的了，末效真空一定了，压力只是跟你的生蒸汽压力有关系，你生蒸汽压力定了，所有的压力就定了，各效这个没有固定不变的压力，希望能够清楚，问这个有啥用啊？

以介质在一定浓度的饱和蒸汽压相对应的温度为基准。

根据进料量不同，先算各级蒸发器物料平衡，再由物料平衡导出热平衡。

理论计算后,存在沸点生高现象,然后重新分配压力差进行矫正,这样的话基本理论和实际就吻合了。

关于流速：

求助高手多效蒸发器设计时,分离器中二次汽的流速选多大合理?

请参照设计相关规范，分离室中的二次汽一般为1~7米/秒，一般一效、二效在1~2m,末效在5~7m，20~35m指的是在二次汽蒸气管道中的流速取值。个人看法请鉴定。

双效蒸发顺流流程：进料量2100 KG/小时，含固量100克/升，30℃。出料含固量370克/升，热源：0.6Mpa饱和水蒸汽，设传热系数K=500w/m2.℃。末效真空蒸发，真空度-680mmHg。计算各效面积，画出工艺流程图。

进料量2100，进料含固10%，出料含固37%，算出应该的蒸发量=进料量X（1-进料浓度/出料浓度）算出蒸发量得公斤每1532.432小时。

第一：计算各效的浓度

由于是顺流双效，设备并无热泵系统，无额外引出蒸汽，设蒸发量W1：W2=1：1.1计算出假设的蒸发量

W1=729.7297     W2=1532.432-729.7297=802.7027

所以各效的浓度是一效15.32544%，二效37%

第二：溶液沸点的确定

加热蒸汽是0.6，真空是-90.4，我就光说方法啦

设两效压强降相等求出总压强

然后算出各效的压强，然后查焓伤表，二次气的物理性质，汽化潜热，和温度就都有啦，计算总的温度差损失。

分三块，1，沸点升高，杜林规则，要不就去查物性手册，工程的话一般要做试验的，因为这个很重要

2.静夜注沸点升高，有公式，自己算去把

3.阻力和管路损失，经验估算几度吧

第三：加热蒸汽消耗量

不废话，直接有公式，热量焓横算，列三个公式，两效的蒸发量和蒸汽消耗计算完毕

并比较下和设的蒸发量的出入。

第四：蒸发面积

把传热系数都给啦，都懒的说啦，用热量自己除吧

计算两个面积相差很大时，重新分配温度差，重新算，到面积基本上一致为止，导致现在的蒸发都是严重的加热室一样啊，调试的时候有时麻烦。