Evaporador de película descendente

La evaporación de película descendente consiste en agregar el líquido de alimentación de la caja de tubo superior de la cámara de calentamiento del evaporador de película descendente, distribuirlo uniformemente a cada tubo de intercambio de calor a través del dispositivo de distribución de líquido y formación de película, y formar una película uniforme para fluir de arriba a abajo bajo la acción de la gravedad, la inducción de vacío y el flujo de aire. Durante el proceso de flujo, se calienta y se vaporiza por el medio de calentamiento del lado de la carcasa. La fase de vapor y líquido generada entran juntas en la cámara de separación del evaporador. Después de la separación completa, el vapor ingresa al condensador para la condensación (operación de efecto único) o al evaporador de efecto siguiente como medio de calentamiento, a fin de lograr una operación de efecto múltiple. La fase líquida se descarga de la cámara de separación.

La evaporación es una operación unitaria de solución concentrada. Por lo general, el disolvente puede volatilizarse, mientras que la presión de vapor de la mayoría de los solutos se acerca a cero y no puede volatilizarse. La evaporación es el proceso en el que se evapora una solución para eliminar parte del disolvente y concentrarlo en condiciones de ebullición. En la mayoría de los casos, el vapor de agua del evaporador se utiliza como medio de calentamiento (generalmente conocido como vapor de calentamiento, vapor primario o vapor fresco) para transferir indirectamente calor a la solución a través de la pared metálica. Después de calentar la solución, el disolvente hierve y se vaporiza, y el vapor generado (también vapor de agua en la mayoría de los casos) se llama vapor secundario.

El evaporador vertical de película descendente y la caldera de película descendente se muestran en la Figura 1 a continuación. El líquido de alimentación entra en el distribuidor de líquido de alimentación desde la parte superior. El distribuidor de líquido de material distribuye uniformemente el líquido de material en cada tubo de calentamiento y lo hace fluir por la pared interna del tubo en forma de película. La película líquida es vaporizada por el calor transferido desde la pared del tubo. Cuando la diferencia de temperatura de transferencia de calor es pequeña, la vaporización se produce en la superficie interna de la película fuertemente perturbada, en lugar de en la interfaz entre el tubo de calentamiento y la película líquida (es decir, la superficie interna del tubo de calentamiento), por lo que no es fácil de escalar. El vapor producido generalmente fluye hacia abajo en paralelo con la película líquida. Debido a que la superficie de vaporización es grande, la cantidad de arrastre de espuma líquida en el vapor es pequeña, y el líquido del material fluye en una película en la pared interna de la tubería, que no llena toda la sección de la tubería, por lo que la cantidad de líquido material que pasa a través puede ser pequeña.

El distribuidor de líquido de material es el componente clave del evaporador de película descendente. La intensidad del intercambio de calor y la capacidad de producción del evaporador de película descendente dependen esencialmente de la uniformidad de la distribución del líquido material a lo largo del tubo de intercambio de calor. La llamada distribución uniforme no solo significa que el líquido debe distribuirse uniformemente en cada tubería, sino también distribuirse uniformemente a lo largo de toda la periferia de cada tubería, y su uniformidad debe mantenerse a lo largo de toda la tubería. Cuando el líquido de alimentación no puede humedecer uniformemente las superficies internas de todos los tubos de calentamiento, las superficies con líquido insuficiente o poco pueden escalarse debido a la evaporación, y la superficie de incrustación a su vez bloquea el flujo de la película líquida, empeorando así aún más las condiciones de transferencia de calor en las áreas adyacentes.

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