Alors, quels types d'évaporateurs à couche mince existe-t-il ? Comment sont-ils classés ? Comment choisir un évaporateur à couche mince adapté ?
Tout d'abord, les évaporateurs à film mince sont divisés en quatre types selon le sens d'écoulement des matériaux dans l'évaporateur et les raisons de la formation du film : évaporateur à film montant, évaporateur à film descendant, évaporateur à film montant-descendant et évaporateur à film essuyé.
Classification et comparaison des évaporateurs à couche mince
Nom | Sens du flux de matière | Cause de la formation du film | Champ d'application |
Évaporateur à film ascendant | de bas en haut | flux d'évaporation chauffé | Solutions diluées, solutions thermosensibles et moussantes |
Évaporateur à film tombant | de haut en bas | La gravité | Matériaux avec une concentration plus élevée et une viscosité plus élevée. Les solutions sujettes à la cristallisation et à l'entartrage ne sont pas applicables |
Évaporateur à film montant-descendant | d'abord monter puis tomber | Flux d'évaporation La gravité | Matériaux avec un grand changement de viscosité et une petite quantité d'évaporation d'eau |
Évaporateur à film essuyé | de haut en bas | lame rotative Filmage à la raclette | Matériaux à haute viscosité, sensibles à la chaleur et faciles à cristalliser et à mettre à l'échelle |
1. Évaporateur à film ascendant
Le liquide de matière première de l'évaporateur à film ascendant entre par le bas de l'évaporateur après le préchauffage, et la vapeur de chauffage est condensée à l'extérieur du tube.
Lorsque la solution est chauffée et bouillie, elle se vaporise rapidement. La vapeur secondaire générée monte à grande vitesse dans le tube, entraînant le liquide à s'écouler vers le haut sous la forme d'un film le long de la paroi interne du tube. Le film liquide ascendant continue de s'évaporer en raison du chauffage. Par conséquent, la solution s'évapore progressivement au cours du processus de montée du bas de l'évaporateur vers le haut. La solution concentrée entre dans la chambre de séparation et est séparée de la vapeur secondaire et évacuée du fond du séparateur.
Les évaporateurs à film ascendant conviennent aux solutions à forte évaporation (c'est-à-dire aux solutions diluées), aux solutions thermosensibles et moussantes. Mais il ne convient pas aux solutions à haute viscosité, à précipitation de cristaux ou à mise à l'échelle facile.
2. Évaporateur à film tombant
La matière première liquide de l'évaporateur à film tombant est ajoutée par le haut du tube chauffant.
La solution s'écoule sous forme de film le long de la paroi interne du tube sous l'action de sa propre gravité, s'évapore et se concentre. Le mélange vapeur-liquide entre dans la chambre de séparation par le bas du tube chauffant et, après la séparation gaz-liquide, le liquide terminé est évacué par le bas du séparateur.
Afin que la solution forme un film uniformément sur le mur, un distributeur de film liquide doit être installé sur le dessus de chaque tube chauffant. Il existe de nombreux types de distributeurs de films. Les évaporateurs à film tombant peuvent évaporer des solutions avec des concentrations plus élevées et conviennent également aux matériaux à viscosité plus élevée. Cependant, il ne convient pas aux solutions sujettes à la cristallisation ou à l'entartrage. De plus, comme le film liquide n'est pas facilement réparti uniformément dans le tube, son coefficient de transfert de chaleur est inférieur à celui de l'évaporateur à film ascendant.
3. Évaporateur à film montant-descendant
Les évaporateurs à film ascendant et à film descendant sont installés dans une coque, qui constitue un évaporateur à film montant-descendant. Après le préchauffage, le liquide de matière première monte d'abord de la chambre de chauffage à film ascendant, puis descend du réchauffeur à film tombant, puis se sépare de la vapeur secondaire dans la chambre de séparation pour obtenir le liquide complet.
Ce type d'évaporateur est principalement utilisé dans des situations où la viscosité de la solution change considérablement au cours du processus d'évaporation, la quantité d'évaporation d'eau n'est pas importante et la hauteur de la plante est limitée.
4. Évaporateur à film essuyé
L'évaporateur à couche mince à raclette utilise l'action de raclage du racleur rotatif pour remuer rapidement le liquide en un film.
Parce que l'évaporateur à couche mince de type racleur a un grand espace de passage de gaz, le degré de vide peut atteindre moins de 10 Pa, de sorte que le matériau peut être utilisé loin du point d'ébullition et la décomposition thermique du produit est réduite.
De plus, la structure unique de l'évaporateur à film racleur fait que le matériau reste dans l'évaporateur pendant une courte période, et l'évaporation est forte et efficace. En même temps, il convient également au traitement de matériaux avec une sensibilité à la chaleur et une évaporation stable, une viscosité élevée et une forte augmentation de la viscosité avec l'augmentation de la concentration, et le processus d'évaporation peut également être évaporé en douceur. Il peut également être utilisé avec succès dans l'évaporation et la distillation de matériaux contenant des particules solides, la cristallisation, la polymérisation, la mise à l'échelle, etc.
Suggestion de sélection d'évaporateur à couche mince
Lors de la sélection des évaporateurs à couche mince, divers facteurs doivent être pris en compte de manière exhaustive, généralement :
▲Capacité de production et paramètres de fonctionnement : y compris la capacité de traitement, la concentration d'entrée et de sortie, la température, les heures de fonctionnement annuelles, etc. ;
▲ Caractéristiques du produit : y compris la sensibilité à la chaleur, la viscosité et la fluidité (à la température de fonctionnement), l'aptitude au moussage, la teneur en solides, la tendance à la cristallisation et à la polymérisation, etc. ;
▲ Milieu de fonctionnement : tel que la vapeur d'eau (pression), l'eau de refroidissement (température), le liquide de nettoyage (solvant), etc. ;
▲ Sélection des matériaux et exigences de polissage de surface pour la fabrication ;
▲ Conditions du site : telles que l'espace, le climat (extérieur), la connexion entre l'énergie et les produits, la plate-forme de travail, etc.
▲ Réglementations : y compris la sécurité, le bruit, la protection de l'environnement, etc.
