Thiết bị bay hơi màng rơi hoặc màng mỏng là một thiết bị công nghiệp để cô đặc các dung dịch , đặc biệt là với các thành phần nhạy cảm với nhiệt. Chất lỏng sẽ chảy xuống dưới bởi trọng lực như một màng liên tục. Chất lỏng sẽ tạo ra một lớp màng dọc theo thành ống, tiến dần xuống phía dưới (rơi xuống) – do đó có tên như vậy. . Quá trình bay hơi diễn ra bên trong các ống thẳng đứng, nhưng cũng có những ứng dụng mà chất lỏng quá trình bay hơi ở bên ngoài ống nằm ngang hoặc thẳng đứng.
Thiết bị chưng cất màng mỏng công nghiệp đa hiệu ứng
Bộ phân phối chất lỏng phải được thiết kế cẩn thận để duy trì sự phân phối chất lỏng đồng đều cho tất cả các ống mà dung dịch rơi xuống.
Đối với chất lỏng bay hơi bên trong, sự phân tách giữa pha lỏng (dung dịch) và pha khí diễn ra bên trong ống. Để duy trì sự bảo toàn khối lượng khi quá trình này tiếp tục, vận tốc hơi đi xuống tăng lên, làm tăng lực cắt tác dụng lên màng chất lỏng và do đó cũng là vận tốc của dung dịch. Kết quả có thể là tốc độ màng cao của màng mỏng dần dẫn đến dòng chảy ngày càng hỗn loạn. Sự kết hợp của các hiệu ứng này cho phép hệ số truyền nhiệt rất cao .
Hệ số truyền nhiệt ở phía bay hơi của ống phần lớn được xác định bởi các điều kiện dòng thủy động của màng. Đối với các dòng chảy khối lượng thấp hoặc độ nhớt cao, dòng chảy màng có thể thành lớp, trong trường hợp đó, sự truyền nhiệt được kiểm soát hoàn toàn bằng dẫn truyền qua màng. Do đó trong điều kiện này hệ số truyền nhiệt giảm khi dòng khối tăng lên. Với lưu lượng khối lượng tăng lên, màng sẽ trở thành lớp gợn sóng và sau đó hỗn loạn. Trong điều kiện hỗn loạn, hệ số truyền nhiệt tăng khi lưu lượng tăng.
Quá trình bay hơi diễn ra ở chênh lệch nhiệt độ trung bình rất thấp giữa môi trường gia nhiệt và dòng quá trình, thường là từ 3 – 6K, do đó, các thiết bị này là lý tưởng để thu hồi nhiệt trong các quá trình nhiều giai đoạn. Một ưu điểm nữa của thiết bị bay hơi dạng màng rơi là thời gian lưu trú của chất lỏng rất ngắn và không có hiện tượng quá nhiệt. Không tính đến bộ tách hơi, thời gian lưu trú bên trong các ống được tính bằng giây, lý tưởng cho các sản phẩm nhạy cảm với nhiệt như sữa , nước hoa quả , dược phẩm và nhiều loại khác.
Thiết bị bay hơi màng rơi sử dụng trong áp suất thấp do đó, chúng thường được sử dụng cùng các thiết bị hút chân không.
Do sự tiếp xúc mật thiết của chất lỏng với bề mặt gia nhiệt, các thiết bị bay hơi này rất nhạy cảm với sự bám bẩn từ chất rắn kết tủa. Vận tốc chất lỏng thấp ở đầu vào thường không đủ để thực hiện quá trình tự làm sạch ống hiệu quả. Do đó, thiết bị bay hơi màng rơi được sử dụng trong chất lỏng sạch, không kết tủa. Một ứng dụng điển hình, trong công nghiệp hóa chất, là để cô đặc xút .
Ưu điểm thiết bị bay hơi màng rơi so với thiết bị bay hơi ngập nước.
Thiết bị bay hơi dạng màng rơi có một số ưu điểm hơn so với các thiết bị bay hơi bị ngập nước của chúng.
Chúng yêu cầu điện tích thấp hơn, vì toàn bộ vỏ (trong trường hợp thiết bị bay hơi nằm ngang) hoặc tất cả các ống (trong trường hợp thiết bị bay hơi thẳng đứng) không cần phải chứa đầy chất lỏng vì một lớp màng mỏng hiện được sử dụng để bao phủ các bề mặt.
Các thiết bị bay hơi màng rơi cũng cho thấy các đặc tính truyền nhiệt được cải thiện so với các thiết bị bị ngập nước của chúng, đặc biệt trong các trường hợp có thông lượng nhiệt thấp.
Một số nhược điểm tồn tại, chủ yếu là sự thiếu hiểu biết có thể so sánh được về thiết bị bay hơi dạng màng rơi so với thiết bị bay hơi bị ngập nước, đặc biệt là đối với thiết bị bay hơi dạng màng rơi nằm ngang. Hơn nữa, việc phân phối chất lỏng cho các thiết bị bay hơi màng rơi ngang là một thách thức, vì hiệu suất bị hạn chế nghiêm trọng nếu tạo ra sự phân bố không đồng đều của màng trên các ống.
Chào bạn, rất vui vì các bạn đã ghé thăm trang vietbiolab.com .Trang web cung cấp các sản phẩm về thiết bị thí nghiệm, thiết bị y tế, các dịch vụ sửa chữa lắp đặt... Các bài viết là chia sẻ của tôi trong quá trình, bán hàng, lắp đặt và sử dụng sản phẩm. Rất mong được sự ủng hộ của của các bạn...Thank you.
