刮板式薄膜蒸發(fā)器（短程精餾設(shè)備，分子蒸餾裝置）工作原理

時間：2025-01-16

分子蒸餾是利用液相中輕重組份分子逸出液相主體時分子自由程的差來實現(xiàn)分離。要實現(xiàn)分子蒸餾的基本條件是：輕組份分子逸出的分子自由程等于加熱面與冷凝面的距離，能正確地達到內(nèi)置冷凝器實現(xiàn)捕集，而重組份分子逸出的分子自由程要小于加熱面與冷凝面的距離，使其不會達到內(nèi)置冷凝器，也就是內(nèi)置冷凝器只捕集輕組份的分子，而實現(xiàn)輕重組份的分離。
短程蒸餾器就是根據(jù)分子蒸餾的原理而設(shè)計的，是模擬分子蒸餾的模型，由于其加熱面和冷卻面的距離很近，阻力很小，故稱短程蒸餾器。由于內(nèi)置冷凝器的作用，能把汽化的汽相瞬間液化，收縮體積，因此能維持設(shè)備內(nèi)部的高真空。短程蒸餾器的操作真空可達1Pa,是其它蒸發(fā)、蒸餾設(shè)備難以達到的,因此，短程蒸餾器適用于在常壓下高沸點，用普通分離方法難以分離的物料，作為一種新型的液--液分離設(shè)備已有很多行業(yè)得到了成功經(jīng)驗。根據(jù)物料特性的不同，也有各種刮板形式的選擇，原理與刮板蒸發(fā)器相似。
短程蒸餾器的處理能力：
由于短程蒸餾器一般是用來處理高沸點的物料，通常粘度都較高，又通常是用導(dǎo)熱油加熱，因此分離能力也較小，根據(jù)物料的不同，分離能力為30-70kg/ m2.hr。
    物料從加熱區(qū)的上方徑向進入蒸發(fā)器；經(jīng)布料器分布到蒸發(fā)器加熱壁面，然后，旋轉(zhuǎn)的刮膜器將物料連續(xù)均勻地加熱面上刮成厚薄均勻的液膜，并以螺旋狀向下推進。在此過程中，旋轉(zhuǎn)的刮膜器保連續(xù)和均勻的液膜產(chǎn)生高速湍流，并阻止液膜在加熱面結(jié)焦、結(jié)垢，從而提高傳總系數(shù)。輕組份被蒸發(fā)形成蒸汽流上升，經(jīng)汽液分離器到達和蒸發(fā)器直接相連的外置冷凝器；重組份從蒸發(fā)器底部的錐體排出。
一個特的布料器不僅僅具有將物料均勻地潑向蒸發(fā)器內(nèi)壁，防止物料濺到蒸發(fā)器內(nèi)部噴入蒸汽流，還具有防止剛進入的物料在此處閃蒸，有利于泡沫的消除，物料只能沿著加熱面蒸發(fā)。
在刮膜蒸發(fā)器的上部配有一個依據(jù)物料特性設(shè)計的離心式分離器，將上升蒸汽流中的液滴分離出來并返回布料器。
五、使用介紹

分子蒸餾是利用液相中輕重組份分子逸出液相主體時分子自由程的差來實現(xiàn)分離。要實現(xiàn)分子蒸餾的基本條件是：輕組份分子逸出的分子自由程等于加熱面與冷凝面的距離，能正確地達到內(nèi)置冷凝器實現(xiàn)捕集，而重組份分子逸出的分子自由程要小于加熱面與冷凝面的距離，使其不會達到內(nèi)置冷凝器，也就是內(nèi)置冷凝器只捕集輕組份的分子，而實現(xiàn)輕重組份的分離。
儀器部件作用介紹：
1.電機、減速機
   它是轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動裝置。轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動速度將起決于刮板的形式.物料的粘度和蒸發(fā)筒身內(nèi)徑；選擇刮板合適的線速度是保蒸發(fā)器穩(wěn)定運行及滿意蒸發(fā)效果的重要參數(shù)之一。
  2.分離筒
物料由設(shè)在分離筒身下端的入口切向進入蒸發(fā)器，并經(jīng)安裝在分離筒身內(nèi)的布料器被連續(xù)均勻地分布于蒸發(fā)筒身內(nèi)壁，從蒸發(fā)筒身蒸發(fā)出的二次蒸汽上升至分離筒，經(jīng)安裝在內(nèi)的氣液分離器，將二次蒸汽可能挾帶的液滴或泡沫分離，二次蒸汽從上端的出口引出蒸發(fā)器。
     依據(jù)于蒸發(fā)器內(nèi)阻力計算的分離筒身的合理設(shè)計，是避免物料“短路”的關(guān)鍵因素之一。(所謂“短路”，系指物料剛進蒸發(fā)器，尚未完成蒸發(fā)過程，即從二次蒸汽出口離開蒸發(fā)器。）
3.布料器
    布料器安裝在轉(zhuǎn)子上。合理的設(shè)計，使從切線方向進入蒸發(fā)器的物料，通過旋轉(zhuǎn)的布料器，被連續(xù)均勻地呈膜上潑布在蒸發(fā)面上。
4.氣液分離器
   旋片式氣液分離器安裝在分離筒上方，它將上升的二次蒸汽可能挾帶的液滴或泡沫捕集，并使之回落到蒸發(fā)面上。
5.蒸發(fā)筒身
   又稱加熱筒身。它是被旋轉(zhuǎn)刮板強制成膜的物料與夾套內(nèi)加熱介質(zhì)進行熱交換的蒸發(fā)面。蒸發(fā)筒身的內(nèi)徑及長度由蒸發(fā)面積及適宜的長徑比確定。
   加熱筒身內(nèi)壁經(jīng)機床加工和拋光，且與兩端法蘭連接面一次加工而就，設(shè)備整體圓心度。經(jīng)過拋光的筒身內(nèi)壁光滑潔亮，不易粘料和結(jié)垢，有效了設(shè)備的高傳熱系數(shù)。
6.轉(zhuǎn)子
   安裝在蒸發(fā)器筒體內(nèi)的轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)軸與轉(zhuǎn)架組成。轉(zhuǎn)子由電機、減速機驅(qū)動，并帶動刮板作圓周運動。轉(zhuǎn)架采用不銹鋼精密鑄件加工而成，使其強度、幾何尺寸、穩(wěn)定性等都得到有效。
7.刮板
   由于刮板的運動，將物料不斷地在蒸發(fā)面上刮成薄膜，以達到薄膜蒸發(fā)的效果。
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詞條
詞條說明
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