O evaporador de membrana de efeito único é um dispositivo para alcançar a evaporação eficiente através do fluxo de membrana líquida, cujo princípio central é permitir que o líquido forme uma membrana líquida fina ao longo da parede interna do tubo de aquecimento sob a gravidade, evaporando rapidamente o solvente para concentrar o material. Com transferência de calor eficiente, curto tempo de permanência e baixo consumo de energia como vantagens centrais, é amplamente utilizado em alimentos, medicina, indústria química e outras áreas, especialmente adequado para a concentração de materiais sensíveis ao calor ou de alta viscosidade.
O evaporador de membrana de efeito único é um dispositivo para alcançar a evaporação eficiente através do fluxo de membrana líquida, cujo princípio central é permitir que o líquido forme uma membrana líquida fina ao longo da parede interna do tubo de aquecimento sob a gravidade, evaporando rapidamente o solvente para concentrar o material.
I. Princípio de funcionamento
Formação de membrana líquida
O líquido entra do topo do dispositivo e é uniformemente revestido pela parede interna do tubo de aquecimento através do distribuidor, formando uma película líquida de aproximadamente 0,1-2 mm de espessura. A membrana flui de cima para baixo sob a gravidade, enquanto é aquecida por vapor ou óleo condutor térmico fora do tubo.
processo de evaporação
Após o aquecimento da membrana líquida, o solvente vaporiza rapidamente e o vapor gerado é misturado com o concentrado no fundo do tubo para entrar na câmara de separação. O vapor é eliminado através do condensador e o concentrado flui do fundo.
Características de efeito único
Usando apenas evaporação eficaz, condensação direta de vapor, utilização de energia baixa, mas a estrutura do equipamento é simples e adequada para processamento de materiais em pequena escala ou sensíveis ao calor.
II. Vantagens principais
Transferência de calor eficiente
O projeto de membrana fina permite que o fator de transferência de calor seja de até 1390-5000W/(m²·K), muito superior ao evaporador convencional, melhorando a eficiência de evaporação em mais de 30%.
Tempo de estadia curto
O material permanece no tubo por apenas alguns segundos a dezenas de segundos para evitar que as substâncias sensíveis ao calor (como medicamentos, alimentos) se deteriorem devido a altas temperaturas.
Operação de baixo consumo de energia
Operando em ambiente de vácuo, a temperatura de evaporação pode ser baixa até 40 ° C, combinando a tecnologia MVR (recompressão mecânica de vapor) para economizar mais de 50% de energia.
Projeto anti-escama
Fluxo de alta velocidade de membrana líquida para lavar a parede do tubo, reduzindo a adesão de cristal ou partículas, adequado para materiais que contêm suspensões sólidas.
3 – Aplicações típicas
Indústria alimentar
Concentração de leite: de 12% em sólidos a 45% com perda nutricional inferior a 5%.
Purificação do suco: elimina a água e mantém a substância saborosa.
Área da medicina
Concentração de antibióticos: operação a baixa temperatura evita a degradação dos ingredientes ativos.
Extração de vitaminas: separação eficiente de solventes e ingredientes ativos.
Produção química
Cristalização de evaporação de sulfato de alumínio: o design de redução contínua permite que os cristais cresçam uniformemente e reduzam a escamação.
Tratamento de águas residuais galvanizadas: concentração de íons de metais pesados para alcançar as emissões padrão.
Engenharia Ambiental
Tratamento de líquidos negros para papel: reciclagem de lignina e purificação de águas residuais.
Liquido residual dessulfurado por meio úmido: concentração de sulfatos para reduzir os custos de tratamento.
IV. Composição estrutural
Aquecedor: O vapor ou o óleo condutor de calor são introduzidos fora do tubo para fornecer o calor necessário para a evaporação.
Distribuidor: um boço de precisão ou um canal condutor garante que a membrana líquida cobra uniformemente a parede do tubo.
Câmara de separação: a mistura vapor-líquido é separada aqui, o vapor entra no condensador e o concentrado é eliminado.
Sistema de vácuo: manter o ambiente de pressão negativa e reduzir a temperatura de evaporação.
Controle de automação: monitorar a temperatura, a pressão e o nível do líquido para operação sem vigilância.
V. Pontos de seleção
Propriedades do material: viscosidade, sensibilidade térmica, tendência à escamosidade determinam se é aplicável.
Volume de processamento: a gama de processamento de um único dispositivo é geralmente de 5L / h a 60t / h.
Requisitos de consumo de energia: a tecnologia MVR pode reduzir significativamente o consumo de vapor, mas o investimento inicial é elevado.
Condições de instalação: o erro de verticalidade do equipamento deve ser ≤6.4mm (com o comprimento do tubo de 9m como exemplo), para garantir a uniformidade da película líquida.
Resumo: o evaporador de membrana de efeito único com transferência de calor eficiente, curto tempo de permanência e baixo consumo de energia como vantagem central, é amplamente utilizado em alimentos, medicina, química e outras áreas, especialmente adequado para a concentração de materiais sensíveis ao calor ou de alta viscosidade. A seleção deve levar em consideração as características dos materiais, a escala de processamento e os objetivos de consumo de energia, combinando a tecnologia MVR para otimizar a economia de energia, se necessário.