在轻化工(gōng)生产(chǎn)工(gōng)艺中(zhōng),真空蒸发是一种主要的生产(chǎn)工(gōng)艺。它的工(gōng)作(zuò)原理(lǐ)是一个物(wù)理(lǐ)过程:溶液中(zhōng)溶剂的挥发速度与外界阻力有(yǒu)关,在真空条件下溶液的沸点降低,溶剂分(fēn)子逸出液面的阻力也随之降低。
同时,利用(yòng)真空泵使蒸发器内部空间造成的负压与蒸发器底部压力之差作(zuò)為(wèi)动力使溶液自动循环,从而提高蒸发速度。
概括起来,真空蒸发可(kě)以在低压环境下降低溶液的沸点,用(yòng)较少的蒸汽蒸发大量的水分(fēn)。
真空蒸发的优点如下:
● 可(kě)以提高相同压力的加热蒸气与沸腾液體(tǐ)间的温度差,增大蒸发器的生产(chǎn)能(néng)力,因而相应减小(xiǎo)蒸发的传热面积;
● 可(kě)以利用(yòng)低压蒸汽或废蒸气作(zuò)為(wèi)加热蒸气;
● 可(kě)以用(yòng)来浓缩不耐高温的易分(fēn)解变质(zhì)的溶液;
● 由于溶液的沸点降低,蒸发器损失于外界的热量较小(xiǎo)。
所以,与传统的蒸发工(gōng)艺相比,真空蒸发需要增设一套真空系统以保持蒸发室的真空度。化工(gōng)生产(chǎn)中(zhōng)通常会采用(yòng)水环式真空泵抽真空,配合物(wù)料蒸发。
水环式真空泵自身对水蒸气不敏感,没有(yǒu)排气阀及摩擦表面,可(kě)以抽除带尘埃的气體(tǐ)、可(kě)凝性气體(tǐ)和气水混合物(wù),且设备故障率低,多(duō)种材质(zhì)可(kě)供选择。
有(yǒu)了这些突出的特点,水环真空泵被广泛应用(yòng)于石油、化工(gōng)、机械、矿山(shān)、轻工(gōng)、医(yī)药及食品等众多(duō)领域。
在工(gōng)业生产(chǎn)的许多(duō)工(gōng)艺过程中(zhōng),如真空过滤、真空引水、真空送料、真空蒸发、真空浓缩、真空回潮和真空脱气等也需要水环真空泵。
水环真空泵结构
但由于水环真空泵的结构,其缺点也是比较明显的。
● 首先,水环真空泵运行功率高,自身抽速会随水温而波动,导致效率低下,一般在30%左右,较好的也只有(yǒu)50%;
● 其次,水环真空泵在工(gōng)作(zuò)期间会产(chǎn)生大量废水,污染环境,增加成本;
● 最后,受结构、工(gōng)作(zuò)液饱和蒸气压的限制,水环真空泵的极限真空度较低,大约2000~4000Pa,尤其在循环水温较高时真空度更不理(lǐ)想,影响到整个蒸发系统的高效运行。
由于水环真空泵无法弥补的缺陷,加之國(guó)内低碳环保意识逐渐增强,近年来,许多(duō)真空设备制造商(shāng)研发新(xīn)品以替代水环真空泵在工(gōng)业领域的作(zuò)用(yòng)。其中(zhōng),干式真空泵成為(wèi)最优选。