เครื่องปฏิกรณ์ระเหยคืออะไร? หลักการ ประเภท และการประยุกต์

เครื่องปฏิกิริยาระเหยคืออะไร หลักการ ประเภทและการใช้งาน

ตอบคําถามหลัก:เครื่องปฏิกิริยาระเหยคืออะไร และมันมุ่งเน้นกระแสกระบวนการอย่างไร ผ่านการกําจัดสารละลายที่ควบคุมได้An evaporation reactor is a heat-driven separation vessel that removes volatile solvents (typically water or organic solvents) from liquid process streams by applying thermal energy to vaporize the solvent while retaining concentrated non-volatile productsหน่วยปฏิกิริยาเหล่านี้บรรลุประสิทธิภาพการถ่ายทอดความร้อนโดยรวม (U-Values) ของ 500-2000 W/m2-K,และทํางานผ่านอุณหภูมิจาก 50C (การเหยื่อปรุงในระยะว่าง) ถึง 180C (บรรยากาศ)การประกอบที่ทั่วไปรวมถึงการหล่นฟิล์ม, ฟิล์มที่เพิ่มขึ้น, และเปลือกฟิล์มที่ถูกล้าง, แต่ละตัวที่ปรับปรุงให้กับความแน่นระดับจาก 1 cP ถึงมากกว่า 100,000 cP ในอาหาร, ยา,และการใช้งานในการบําบัดน้ําเสีย.

1หลักการทํางานของโรงงานปฏิกิริยาระเหย

ผลประกอบของโรงงานปฏิกิริยาระเหยถูกกํากับโดยหลักการถ่ายทอดความร้อนและการถ่ายทอดมวลสามหลักการ

• แรงขับเคลื่อนอุณหภูมิและการถ่ายทอดความร้อนอัตราการระเหยเป็นสัดส่วนกับผลคูณของสัดส่วนการถ่ายทอดความร้อนรวม (U) พื้นที่ถ่ายทอดความร้อน (A)และ logarithmic mean temperature difference (LMTD) ระหว่างสื่อการทําความร้อนและน้ํายากระบวนการ: Q = U x A x delta-T_lm เครื่องเปาผงที่ตกได้ค่า U ของ 1200-2000 W/m2-K เนื่องจากการสร้างแผ่นเหลวบาง (0.1-0.5 มม) ขณะที่ชนิดการแพร่กระจายแรงสามารถบรรลุ 800-1200 W/m2-K
• การแยกควาย-ของเหลวและการควบคุมการดึงคันน้ําที่เกิดในส่วนที่ทําความร้อนเข้าไปในภาชนะการแยกซึ่งการดึงตัวของน้ําตัวกระจกถูกควบคุมโดยพัด demister, เครื่องแยกหลุดศูนย์กลาง, หรือการออกแบบการเข้าสัมผัสกติกาดุฮริงเชื่อมโยงความสูงของจุดเดือดกับความเข้มข้น: โซลชั่น NaOH 50% มีจุดเดือดเพิ่มขึ้น 43C มากกว่าน้ําบริสุทธิ์ในความดันชั้นบรรยากาศ ซึ่งมีผลต่อแรงขับเคลื่อนของอุณหภูมิที่มีอยู่โดยตรง
• การบูรณาการพลังงานหลายประการคันจากอิฟเฟคแรก (อิฟเฟค 1) ทําหน้าที่เป็นสื่อการทําความร้อนสําหรับอิฟเฟค 2 ในความดันต่ําลง และสืบไปเรื่อย ๆ ผ่านอิฟเฟค 3-7การบรรลุประหยัดน้ําหอม 0.85-0.95 สําหรับการระเหยแบบเดียว 1.8-2.0 สําหรับการระเหยแบบสอง และ 3.5-4.0 สําหรับการระเหยแบบสามเท่า ลดการบริโภคพลังงานต่อกิโลกรัมของน้ําที่ระเหยลงอย่างมาก

2ประเภทหลักของโรงงานปฏิกิริยาระเหย

ระบบปฏิกิริยาระเหยอุตสาหกรรมถูกแบ่งตามรูปแบบการไหลของของเหลวและการออกแบบเครื่องกล:

• เครื่องปฏิกิริยาระเหยหนังที่ตกน้ํายากระจายเป็นแผ่นบาง (0.1-0.5 มิลลิเมตร) บนพื้นผิวภายในของท่อแนวตั้ง (ความยาว 6-12 ม, กว้าง 30-50 มิลลิเมตร) และไหลลงโดยแรงโน้มถ่วงระยะเวลาการพักอยู่สั้นมาก (5-30 วินาที), ทําให้มันเหมาะสมสําหรับผลิตภัณฑ์ที่มีความรู้สึกต่อความร้อน เช่น น้ําผลไม้, น้ํามะนาวเข้ม, และสารสกัดยา. ประสบความสําเร็จค่า U ของ 1200-2000 W / m2-K และจัดการ viscosities ถึง 100 cP
• เครื่องระเหยหนังเปียก (หนังบางกระตุ้น)ระบบใบเปียกที่หมุน (ความเร็วปลาย 4-12 m/s) กระจายของเหลวไปในหนังกระบวนบางบนผนังที่อบอุ่น, ทําให้การประมวลผลของ viscous มาก (100-100,000 cP),หรือวัสดุที่เป็นกระจกค่า U แบบปกติคือ 800-1500 W / m2-K, กับเวลาพัก 10-60 วินาที. เป็นมาตรฐานในการฟื้นฟูกลิสเซอรอล, การลดความอ่อนแอของพอลลิเมอร์, และการปรับปรุงน้ํามันที่ใช้ไปแล้ว.
• อุปกรณ์ระบายน้ําแบบบังคับปั๊มหมุนเวียน (ความเร็วการไหลผ่าน 1.5-3.0 m/s ผ่านท่อทําความร้อน) ป้องกันการต้มของท่อและปราบการปนเปื้อนโดยการรักษาของเหลวกระบวนการเหนือจุดต้มของมันภายใต้ความดันแสงส่องในเครื่องแยกเหมาะสําหรับการปรับขนาด, การกระจกกระจกและสารแข็งที่สูง เช่น การปรับปริมาณน้ําเกลือและระบบ ZLD น้ําเสีย, ด้วยค่า U ของ 800-1200 W / m2-K

ประเภทของโรงงานปฏิกิริยาระเหย แมตริกซ์การเปรียบเทียบ

คําถามที่พบบ่อย (FAQ)

คําถาม: คอเปอร์เซ็นต์การถ่ายส่งความร้อนโดยรวมในโรงงานปฏิกิริยาระเหยหนังที่ตกเป็นเท่าไหร่?

ตอบ: เครื่องเปาผสมหนังที่ตกมักจะบรรลุค่า U ของ 1200-2000 W / m2-K ซึ่งสูงที่สุดในหมู่ชนิดของปฏิกิริยาเปาผสมผสม5 มิลลิเมตร) บนผนังท่อสร้างความต้านทานความร้อนอย่างน้อย, และอัตราการปรับปรุงพื้นที่ที่สูงจากการไหลของแรงโน้มถ่วงเพิ่มการถ่ายทอดความร้อนแบบกระบวนการเปลือก

ถาม: การระเหยหลายอิฟเฟ็คต์ ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพพลังงานได้อย่างไร?

ตอบ: ในการระเหยหลายอิทธิพล, คันจากอิทธิพลแรกเป็นสื่อการทําความร้อนสําหรับอิทธิพลที่สองในความดันต่ําลง, และอื่น ๆ ผ่าน 3-7 อิทธิพล.ระบบกระบวนการสามประการ ทําให้ประหยัดน้ําหอม 3.5-4.0 (3.5-4.0 กิโลกรัมของน้ําระเหยต่อกิโลกรัมของควายที่ใช้) เมื่อเทียบกับ 0.85-0.95 สําหรับผลเดียวโดยมีผลสุดท้ายโดยทั่วไปภายใต้ความร้อนที่ 50-60C.

คําถาม: กฎของดุห์ริงคืออะไร และทําไมมันจึงสําคัญต่อการออกแบบปฏิกิริยาระเหย?

ตอบ: กติกาของดุห์ริงบอกว่า จุดเดือดของสารละลายที่ความดันหนึ่งเป็นฟังก์ชันเชิงเส้นของจุดเดือดของสารละลายบริสุทธิ์ที่ความดันอื่นใช้ในการคํานวณความสูงของจุดต้ม (BPE), ซึ่งลดแรงขับเคลื่อนอุณหภูมิที่มี เช่น โหลด NaOH 50% มี BPE 43C ในความดันชั้นบรรยากาศซึ่งหมายความว่าตัวประกอบไฟฟ้าต้องให้พลังงานความร้อนเพิ่ม 43C นอกเหนือจากการระเหยน้ําบริสุทธิ์ส่งผลโดยตรงต่อขนาดพื้นที่ทําความร้อนและการใช้พลังงาน

คําถาม: ระบบปฏิกิริยาระเหยแบบไหนดีที่สุดสําหรับผลิตภัณฑ์ที่ viscous หรือสับสนสูง?

A: เครื่องเปลือกเปลือกเปลือกเปลือกเปลือกเปลือกเปลือกเปลือกเปลือกเปลือกเปลือกเปลือกเปลือกเปลือกเปลือกเปลือกใบเปียกที่หมุน (ความเร็วปลาย 4-12 m/s) ปรับปรุงพื้นผิวที่ร้อนต่อเนื่อง, ป้องกันการทําลายทางอุณหภูมิผ่านเวลาพักสั้น (10-60 วินาที) และจัดการวัสดุที่อาจปิดกระจายแผ่นหนังที่หล่นลงหรือระดับท่อหมุนเวียนแรง