升膜蒸发器的设计与应用
升降膜式蒸发器的前馈反馈控制系统的设计
升降膜式蒸发器的前馈反馈控制系统的设计升降膜式蒸发器是一种常用的热传递设备，广泛应用于化工、制药、食品等行业。
为了提高蒸发器的效率和稳定性，设计一个合理的前馈反馈控制系统是非常重要的。
一、升降膜式蒸发器的基本原理升降膜式蒸发器通过将液体送入设备中，利用加热源将液体加热并转化为气态，然后从设备顶部排出。
在这个过程中，液体在设备内形成了一层薄膜，并通过重力作用向下流动。
同时，气体通过设备底部进入，并与下降的液体接触进行传热和质量传递。
气体从设备顶部排出，并经过冷凝处理后得到所需产品。
二、前馈反馈控制系统的必要性升降膜式蒸发器的操作过程中可能会受到多种因素的影响，如进料流量、进料浓度、加热温度等。
这些因素对于设备的稳定运行和产品质量有着重要影响。
设计一个前馈反馈控制系统可以实时监测和调节这些因素，以保证蒸发器的稳定性和性能。
三、前馈反馈控制系统的设计要点1. 传感器选择：选择合适的传感器对蒸发器的关键参数进行监测，如进料流量、进料浓度、加热温度等。
常用的传感器包括流量计、浓度计和温度计等。
2. 控制算法选择：根据监测到的数据，设计合适的控制算法来实现对蒸发器的控制。
常用的控制算法有PID控制算法、模糊控制算法和模型预测控制算法等。
3. 控制信号输出：根据控制算法得出的结果，通过执行机构输出相应的控制信号。
执行机构可以是电动调节阀或变频调速装置等。
4. 反馈回路设计：为了提高系统的稳定性和鲁棒性，需要设计一个反馈回路来实时监测设备运行状态，并将反馈信息输入到控制系统中进行调节。
5. 控制系统参数整定：根据蒸发器的具体情况和要求，对控制系统参数进行整定，以达到最佳的控制效果。
参数整定包括比例系数、积分时间和微分时间等。
四、前馈反馈控制系统的工作流程1. 传感器实时监测蒸发器的关键参数，并将数据传输给控制系统。
2. 控制系统根据监测到的数据，通过控制算法计算出相应的控制信号。
3. 控制信号经过执行机构输出到蒸发器中，调节进料流量、进料浓度或加热温度等参数。
升膜蒸发器的原理
升膜蒸发器的原理升膜蒸发器是一种常用的蒸发设备，其主要原理是将待蒸发物与热载体在升膜管中进行接触传热，从而将液体蒸发成气体。
这种设备结构简单，能够实现高效的蒸发效果，被广泛应用于化工、制药等领域。
1. 升膜蒸发器的结构和组成升膜蒸发器主要由蒸发室、热载体循环系统、升膜管、冷却器等组成。
其中，蒸发室容积越大，蒸发效率越高，而热载体循环系统中的传热流体则需要具有较高的传热效率。
2. 升膜蒸发器的蒸发原理升膜蒸发器的蒸发原理是利用热载体的传热能力，将液体加热至其沸点以上，从而使液体蒸发成气体。
当热载体通过蒸发室进行传热时，液体在接触热面的同时，吸收热量，温度逐渐上升，最终沸腾产生气体。
3. 升膜蒸发器的升膜过程升膜蒸发器中的液体通过升膜管向上运动，同时与热载体接触传热。
由于升膜管内的气体具有较高的流速，液体逐渐形成液膜，并逆着气体流向上升。
4. 升膜蒸发器的冷却过程升膜蒸发器中的气体在升完膜后会经过冷却器，从而将其中的热量散发出去。
冷却器一般采用冷却水或其他冷却介质进行冷却，使气体温度降至饱和或低于饱和状态。
5. 升膜蒸发器的应用及优势升膜蒸发器的应用范围非常广泛，可以用于提取、浓缩、分离等工艺。
相比于其他蒸发设备，升膜蒸发器具有能耗低、蒸发速率快、设备结构简单等优点。
因此，近年来越来越受到各个行业的重视和应用。
综上所述，升膜蒸发器的原理主要就是利用热载体进行传热，并通过气体流速和冷却器等装置实现液体的蒸发和收集。
通过了解升膜蒸发器的原理，可以更好地利用和操作这种设备，进而获得更好的工艺效果和经济效益。
升膜式蒸发器结构
升膜式蒸发器结构升膜式蒸发器是一种常用于化工工业中的设备，主要用于分离液体混合物中的溶剂和溶质。
其结构设计合理，具有高效、省能、易操作等优点。
下面将详细介绍升膜式蒸发器的结构特点和工作原理。
一、结构特点升膜式蒸发器主要由蒸发器本体、加热器、冷凝器、分离器等部分组成。
1. 蒸发器本体：蒸发器本体一般采用立式圆柱形结构，由壳体和内部分离装置组成。
壳体一般由不锈钢制成，具有较强的耐腐蚀性和耐压性。
内部分离装置采用板式结构或者填料结构，可以增加蒸发器的传质效率。
2. 加热器：加热器一般由电热管、蒸汽加热器或者燃气加热器组成，用于提供热量以实现液体的蒸发。
加热器的选择要根据具体工艺要求和能源成本进行考虑。
3. 冷凝器：冷凝器用于将蒸发后的蒸汽冷凝成液体，一般采用管壳式结构。
冷凝器的设计要考虑到冷却介质的供应和冷凝效果的优化。
4. 分离器：分离器用于将升膜式蒸发器中的溶剂和溶质进行分离。
一般采用高效分离器，其中装有分离填料或者板式分离器。
二、工作原理升膜式蒸发器的工作原理是通过加热器提供热量，使液体在蒸发器中蒸发。
蒸发后的蒸汽与液体一起向上流动，经过冷凝器后，蒸汽冷凝成液体，与未蒸发的液体分离。
分离后的液体通过分离器排出，而溶剂则通过升膜作用从底部向上升腾，进入分离器进行分离。
升膜式蒸发器的工作过程可以分为以下几个步骤：1. 加热：液体在加热器中被加热，使其蒸发。
加热器的温度和压力要根据液体的物理特性和工艺要求来选择。
2. 蒸发：蒸发后的蒸汽与液体一起向上流动，通过蒸发器本体中的分离装置进行传质和传热。
3. 冷凝：蒸汽经过冷凝器后变为液体，通过冷凝器的冷却介质的传热作用，使蒸汽冷凝成液体。
4. 分离：经过冷凝器后的液体与未蒸发的液体进行分离，分离出溶剂和溶质。
5. 升膜：溶剂通过升膜作用从底部向上升腾，进入分离器进行分离。
升膜式蒸发器具有结构简单、操作方便、传质效率高等优点，广泛应用于化工、制药、食品等领域。
升膜蒸发器设计计算说明书
《食品工程原理》课程设计目录一 《食品工程原理》课程设计任务书 .............................................. 错误!未定义书签。
(1)．设计课题 ....................................................................................................................... 2 (2)．设计条件 ....................................................................................................................... 2 (3).设计要求.......................................................................................................................... 2 (4).设计意义........................................................................................... 错误!未定义书签。
(5).主要参考资料 ................................................................................... 错误!未定义书签。
二 设计方案的确定 ............................................................................................................. 3 三 设计计算 ......................................................................................................................... 4 .总蒸发水量 ........................................................................................... 错误!未定义书签。
升膜蒸发器
升膜蒸发器学习分享升膜蒸发器（闪蒸蒸发器〕是一种高效蒸发设备，它能使被蒸发溶液在蒸发器内呈液膜状流过受热表面，迅速使轻相蒸发，从而缩短了加热的停留財间，强化了蒸发效果。
它一般都具有传热系数高〔可达1100----2300W/(m2.K)〕、蒸发强度大和接触时间短等优点。
由于它是蒸发设备，因此只能用于沸点相差较大的两种介质的分离，特别是对处理热敏、发粘、发泡物质的蒸发具有显著效果，但不适于高粘度、有晶体析出和易结垢的溶液。
为了提高总传热系数，加热介质需要采用蒸汽或其他能够冷凝的传热介质。
升膜蒸发器的结构实际上就是一个单管程直立安装的固定管板热交换器。
升膜蒸发器的加热室由一根或数根垂直长管组成，通常加热管径为25～50mm，管长与管径之比为100～150。
被加热介质走管程，热介质或蒸汽走壳程。
原料液预热后由蒸发器底部进入加热器管内，加热蒸汽在管外冷凝。
当原料液受热后沸腾汽化，生成二次蒸汽在管内高速上升，带动料液沿管内壁成膜状向上流动，并不断地蒸发汽化，加速流动，气液混合物进入分离器后分离，浓缩后的完成液由分离器底部放出。
升膜蒸发器正常操作的关键是让液体物料在管壁上形成连续不断的液膜。
图a-h是分阶段解释在长管中气、液两相的变化和液膜的形成过程图a如果物料进入蒸发器时的温度低于其沸点，蒸发器中有一段加热管作为预热区，传热方式为自然对流。
为了维持蒸发器正常操作，加热管中液面一般为管高度的1／4～1／5，液面太高，设备效率低，出料达不到要求的浓度，控制适当的进料量和进料温度，使设备处于较佳的工作状态。
图b 物料经加热达到沸腾温度时，溶液开始沸腾，产生蒸汽气泡分散于连续的液相中。
由于蒸汽气泡的密度小，故气泡通过液体而上升。
图C液体继续受热，温度不断上升。
随着气泡量的不断增加，小气泡结合形成较大的气泡，气体上升的速度则加快。
液相因混有蒸汽气泡，使液体静压头下降。
图d当气泡继续增大形成柱状，占据管子中部的大部分空间时，气体以很大的速度上升，而液体受重力作用沿气泡边缘下滑。
升膜式蒸发器讲义
升膜式蒸发器结构
A：物料进口 B：冷凝水出口 C：蒸汽进口 D：浓缩液出口 E：二次蒸汽出口
升膜式蒸发器原理
升膜式蒸发器又称爬升膜蒸发器，它依据虹
吸泵原理操作，根据在沸腾过程中产生的蒸汽
气泡的升力，液体和蒸汽并流向上流动，同时， 产生的蒸汽量增加，从而，在管壁上产生流动的 膜，即液体向上“爬”。并流向上运动有助于在 液体中产生高度的湍流。
2)提高加热蒸汽压力 由传热速度率方程式：Q＝KAΔt m 式中：Q—传热量(w)； K—传热系数( 2w) A—传热面积(m) Δtm—蒸汽与物料之间的温度差℃ 由上式知，提高加热蒸汽的压力，则蒸汽与物料之间的温 度差Δtm增加，即传热量增大。若加热蒸汽压力从原来的 0.6(kg/cm )增大至3(kg/cm) ，温度差Δtm将提高近一倍;并 且Δtm升高后，传热系数K 也会提高,因此提高蒸汽压力可 以有效提高蒸发器的能力.
敏性物料的 蒸发；温度差损失较小，表面 传热系数较大。 缺点：设计或操作不当时不易成膜，热流 量将明显下降；不适用于易结晶、结垢物 料的蒸发。
提高升膜式蒸发器能力的方法
从理论上讲提高升膜式蒸发器的能力有以下几 种方法: 1)增设进料预热器 2)提高加热蒸汽压力 3)提高系统操作的真空度
1)增设进料预热器
3)提高系统操作的真空度 压力降低，溶液的沸点降低，能防止或减少 热敏性物质的分解；沸点降低同样可利用 低压蒸汽或废气作加热源。
升膜蒸发器操作注意点
（一）这种蒸发器具有长的加热管，但加热 室和沸腾室之间的温度差也必须大，否则， 蒸汽流的能量不足于输送液体和产生爬升 的膜
（二）管膜式蒸发的操作状况最好是形成 “爬膜”到出现喷雾流之间。所以要根据 料液的性质严格控制物料进出口温度和真 空度，防治因气速太快，在管内形成带有 雾沫的喷雾流，甚至在加热管上的液膜出 现局部被干燥、结疤、结垢、结焦等不正 常现象。
薄膜蒸发器原理和应用精编版
薄膜蒸发器原理和应用公司内部编号：（GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-蒸馏是最重要的一种用加热对不同物质进行分离的方式之一。
常规的蒸馏方式：原料在蒸发器内被加热至蒸发温度, 低沸点组分蒸发后进入冷凝器冷却, 得到所需的产品。
但是，常规的蒸馏方式- 需要较高的蒸馏温度 - 物料加热时间较长局限性- 无法对热敏物质进行分离真空蒸馏通过将系统抽真空可降低蒸发温度压力与沸点的关系压力每降低一个数量级，沸点降低约20－30度但对于热敏物质来说, 在蒸馏釡内进行的真空蒸馏有很多缺陷 - 很长的蒸馏时间 - 由于压力降的缘故，以及真空泵很难克服蒸馏釜内液面的静压高度，所以在蒸发处的真空是非常有限的。
最终的真空度并不由真空泵的大小而决定, 而是受管路的传导性和蒸发器内静液面高度的限制.薄膜蒸发器中的真空蒸馏从一个薄膜上蒸发能消除静液面高的影响, 在刮膜蒸发器中,物料沿着加热的圆柱筒体表面向下流动, 形成薄膜, 在流动过程中成薄膜状的物料被蒸发.带外冷凝器的薄膜蒸发器液膜被一个刮膜系统不断地进行混合,冷凝在一个外置的冷凝器中进行, 冷凝器连接有真空系统.刮环靠自身的离心力在蒸发器内壁上刮出约1mm厚薄膜薄膜的优点： - 传热效率高- 质量交换快- 物料受热时间短,只有15秒到30秒- 物料以膜的形式出现，几乎没有液面压差,减少了真空度的损失但是带外冷凝器的薄膜蒸发器也有局限性:由于蒸发器与冷凝器之间的管路连接导致的压力降, 蒸发器内获得的真空度仅局限于毫巴级,最低大约可降至1毫巴(100Pa)带有内置冷凝器的短程蒸发器使用短程蒸馏/分子蒸馏能够消除真空度不足的不利因素. 冷凝器置于圆筒型蒸发器的内部, 蒸发器与冷凝器之间的距离非常地短. 事实上, 不存在压力降的问题.如果内置冷凝器与蒸发器表面之间的距离正好为轻分子自由程的平均距离, 则轻分子达到冷凝器被冷凝排出，这种工艺又称为”分子蒸馏”。
升膜蒸发器在氨法脱硝中应用
升膜蒸发器在氨法脱硝中应用关键词：脱硝技术 SCR 升膜蒸发器目前能够充当脱硝还原剂的物质有:液氨、氨水、尿素、碳铵等，但这些物质无法直接与NOX反应，必须经汽化或分解成氨气，如:液氨、氨水加热汽化，碳铵、尿素加热分解或水解。
有些物质加热分解或水解的条件比较苛刻，如:尿素需在160℃以上开始分解，350℃以上才能完全分解成氨气，通常需要把尿素热解炉中的热空气用电加热器加热到650℃以上，才能确保尿素在短时间内完全分解。
尿素水解时，也需要用180℃以上的饱和蒸汽，液氨汽化也需要140℃以上的饱和蒸汽，这些技术路线都需要高品位的电或较高品位的蒸汽，且液氨罐为重大凶险源，液氨罐、液氨蒸发器、尿素热解、尿素水解器都属于压力容器，必须执行压力容器、压力管道设计规范。
氨水虽可直接通过双介质喷嘴喷到SNCR装置的适当位置，但在液体雾化过程中，喷枪有时存在雾化不足现象，部分液滴会向下滴落或上飘到水冷壁上，引起水冷壁管道腐蚀穿孔、停炉检修，这种现象在SNCR脱硝装置上已有报导。
本文提出了以除尘器后脱硫前125℃左右的热烟气做热源，用升膜蒸发器做氨水蒸发器，论述了其在氨法脱硝装置上应用的可行性、优势，并进行了经济分析。
1基本原理升膜蒸发器是化工装置上十分常用的单元设备，图1是氨水升膜蒸发器基本原理图，氨水走管内、热烟气走管间，氨水从升膜蒸发器一端封头进入，沿管内与管间的热烟气换热，氨水升温、蒸发、汽化，并从升膜蒸发器另一端封头排出。
某电厂1×135MW机组烟气为例，采用SCR 脱硝技术，分别采用氨水升膜蒸发器汽化(方案1)、尿素水解(方案2)、尿素热解(方案3)三种制氨气方案，进行投资和运行成本对比，因液氨罐为重大危险源，许多电厂已经不再使用液氨制氨气，不参与比较。
烟气参数见表1。
2硝主要设备参数由表2看出，氨水升膜式蒸发器制氨气系统设备较少，且为常压化工设备。
投资成本比较经核算，三种制氨气方案投资成本对比见下表3。