632 露点蒸发运行模式

背景

露点蒸发主要有两种运行模式，一种是单程蒸发，一种是循环蒸发。

单程蒸发是料液一次流过蒸发单元即达到设定浓度，在数分钟甚至数秒内即可完成浓缩过程；喷淋型和液膜型露点蒸发方式均可实现单程蒸发；单程蒸发特别适于热敏料液浓缩。

循环蒸发是指料液在露点蒸发单元内循环多次，料液浓度逐渐升高，达到所需浓度后排出；鼓泡型、喷淋型、液膜型露点蒸发方式均可实现循环蒸发；循环蒸发模式较适于非热敏料液，装置设计和操作均较简单。

此处以热泵型露点蒸发装置为例，简要介绍几种结构及其运行模式。

一体型循环蒸发装置

一体型循环蒸发装置的一种结构如下图。

图中压缩机、加热器、膨胀阀、冷却器构成热泵，加热器布置在料液中，冷却器布置在料液上方，冷却器下有接水盘。

高温热泵工质通过加热器加热料液，使料液表面水分汽化，汽化后的水蒸气到达冷却器外，被冷却器内的低温热泵工质冷却变为液态水，滴入接水盘中排出。

实际装置中，可采用鼓泡、搅拌料液、风机吹送空气流过料液表面等措施强化料液中水分的汽化速率。

喷淋型循环蒸发装置

喷淋型循环蒸发装置的一种结构如下图。

图中热料液喷淋向下流动过程中，与向上的空气接触，液滴表面水分汽化为水蒸气进入空气中；落下容器底部的料液被泵再送入热泵加热器中，再被加热至要求温度后继续喷淋浓缩；当料液浓度达到设定值后，浓缩液通过泵排出。

液膜型单程蒸发装置

液膜型单程蒸发装置的一种结构如下图。

图中料液以蔳液膜形式沿热泵加热器表面流下，在流下过程中水分不断在表面汽化并被向上流动的空气带走，流到加热器下端时，料液浓度即达到设定值而变为浓缩液排出。

主要参考文献

[1] 陈东，谢继红. 热泵技术手册（第2版）[M]. 北京：化学工业出版社，2018。