蒸發(fā)濃縮是工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的常見(jiàn)工藝,指將含不揮發(fā)性溶質(zhì)的溶液沸騰汽化并移出蒸汽,從而使溶液中溶質(zhì)濃度提高的單元操作,所用的設(shè)備被稱為蒸發(fā)器。
多效蒸發(fā)器由多級(jí)蒸發(fā)設(shè)備串聯(lián)組成,可實(shí)現(xiàn)將前效產(chǎn)生的蒸汽(亦稱為二次蒸汽)作為下一效加熱蒸汽的串聯(lián)蒸發(fā)操作,具有設(shè)備體積小、蒸發(fā)效率高和節(jié)能降耗等多項(xiàng)優(yōu)勢(shì)。
多效蒸發(fā)器在許多行業(yè)都有大量應(yīng)用,其中包括:石油化工,生物制藥,食品,海水淡化,廢水處理,金屬冶煉等。
圖1 多效蒸發(fā)器分布圖
多效蒸發(fā)器的工藝介紹
多效蒸發(fā)器由多級(jí)蒸發(fā)設(shè)備串聯(lián)組成,每級(jí)蒸發(fā)設(shè)備由蒸發(fā)器和分離器組成,根據(jù)工藝需要,可以有二效、三效以至多效蒸發(fā)器。多效蒸發(fā)時(shí),先向一效蒸發(fā)器加入加熱蒸汽(稱為一次蒸汽),使溶液蒸發(fā)濃縮,再將從一效分離出來(lái)的蒸汽(稱為二次蒸汽)用作二效的加熱蒸汽,二效則相當(dāng)于一效產(chǎn)生的二次蒸汽的冷凝器,從二效產(chǎn)生的二次蒸汽又作為三效的加熱蒸汽,如此類推,串聯(lián)多級(jí)蒸發(fā)器,就組成了多效蒸發(fā)。
為了達(dá)到更好的汽液分離效果,一般多效蒸發(fā)器都抽負(fù)壓,各效蒸發(fā)器的壓力和溫度是逐級(jí)降低的,而蒸發(fā)后的溶液濃度則是逐級(jí)提高的。
圖2 多效蒸發(fā)器的工藝及技術(shù)要求圖
由此可見(jiàn),在多效蒸發(fā)中保持各級(jí)蒸發(fā)器和分離器合適的壓力和液位非常重要。壓力如果過(guò)高,也就是負(fù)壓不夠時(shí),會(huì)造成汽液分離不徹底,達(dá)不到預(yù)設(shè)的濃度要求;液位如果過(guò)高,會(huì)造成分離器的液體回流進(jìn)蒸發(fā)器中,不能達(dá)到穩(wěn)定連續(xù)的生產(chǎn)控制效果。所以,VEGA的壓力和液位儀表在這個(gè)過(guò)程中起到了至關(guān)重要的作用。
VEGA儀表在多效蒸發(fā)器中的應(yīng)用
VEGABAR 38壓力變送器
如圖3所示,在多效蒸發(fā)工藝中使用了VEGABAR 38壓力變送器測(cè)量管道和容器壓力。
圖3 VEGA壓力變送器被用于測(cè)量管道和容器壓力
圖3 VEGA壓力變送器被用于測(cè)量管道和容器壓力
VEGABAR 38是一款帶有陶瓷測(cè)量元件的通用型壓力變送器,可用于測(cè)量溫度最高達(dá)130℃的氣體、蒸汽和液體。該儀表的測(cè)量膜片是久經(jīng)考驗(yàn)的CERTEC?陶瓷元件,不僅有良好的長(zhǎng)期穩(wěn)定性還有較高的抗過(guò)載能力。此外,CERTEC?是一款無(wú)油的干性測(cè)量元件,因此對(duì)介質(zhì)不會(huì)有污染的風(fēng)險(xiǎn)。該儀表還可選擇齊平安裝,保證了蒸汽滅菌過(guò)程中的無(wú)死角,符合食品及制藥行業(yè)的無(wú)菌化要求。另外,VEGABAR 38還有彩色燈環(huán)設(shè)計(jì),確保從各個(gè)方向或遠(yuǎn)處都能對(duì)儀表的運(yùn)行狀態(tài)一目了然,進(jìn)而提高了生產(chǎn)的安全性。
VEGAFLEX 81導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)
如圖4所示,在分離器中不但用到了VEGABAR 38壓力變送器來(lái)測(cè)量容器的壓力,還用到了VEGAFLEX 81導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)測(cè)量容器中的液位。
圖4 VEGA壓力&導(dǎo)波雷達(dá)儀表被用于測(cè)量分離器的壓力和液位
圖4 VEGA壓力&導(dǎo)波雷達(dá)儀表被用于測(cè)量分離器的壓力和液位
分離器的工況比較復(fù)雜,其中液面波動(dòng)較大,上部還有水蒸汽、泡沫等因素的影響。VEGAFLEX 81信號(hào)具有很強(qiáng)的穿透力,可以有效克服蒸汽、泡沫以及天線上結(jié)露、粘附等因素的干擾,而且它擁有更高的靈敏度,在液面波動(dòng)導(dǎo)致信號(hào)衰減的情況下仍可以得到準(zhǔn)確穩(wěn)定的液位信號(hào),從而為分離器的穩(wěn)定運(yùn)行提供良好的數(shù)據(jù)支撐,以下是VEGAFLEX 81的回波曲線圖。
圖5 VEGAFLEX 81回波曲線圖
多效蒸發(fā)器是工業(yè)設(shè)備中一種常見(jiàn)的裝置,運(yùn)行過(guò)程中對(duì)壓力、液位測(cè)量的精度及穩(wěn)定性要求很高,但同時(shí)工況復(fù)雜,對(duì)測(cè)量?jī)x表提出了很高的挑戰(zhàn)。VEGA諸多創(chuàng)新型壓力和液位測(cè)量?jī)x表,可以提供可靠的測(cè)量值,從而幫助用戶提高效率,實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的過(guò)程控制。