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原理：

在蒸發(fā)生產(chǎn)中，二次蒸汽的產(chǎn)量較大，且含有大量的潛熱，故應將其回收加以利用，若將二次蒸汽通入另一蒸發(fā)器的加熱室，只要后者的操作壓強和溶液沸點(diǎn)低于原蒸發(fā)器中的操作壓強和沸點(diǎn)，則通入的二次蒸汽仍能起到加熱作用，這種操作方式即為多效蒸發(fā)。

多效蒸發(fā)器中的每一個(gè)蒸發(fā)器稱(chēng)為一效。凡通入加熱蒸汽的蒸發(fā)器稱(chēng)為*效，用*效的二次蒸汽作為加熱劑的蒸發(fā)器稱(chēng)為第二效，以此類(lèi)推。采用多效蒸發(fā)器的目的是為了節省加熱蒸汽的消耗量。

（一）多效蒸發(fā)流程

為了合理利用有效溫差，根據處理物料的性質(zhì)，通常多效蒸發(fā)有以下流程：并流流程、逆流流程、平流流程、錯流流程。

1.并流流程：又稱(chēng)為順流加料加料流程，是工業(yè)上*常見(jiàn)的加料模式。

蒸汽流動(dòng)方向： 1→2→3

溶液流動(dòng)方向： 1→2→3

① 料液可自動(dòng)流入下一效，無(wú)需泵輸送；

②溶液會(huì )發(fā)生閃蒸而產(chǎn)生更多的蒸汽；

③傳熱推動(dòng)力依次減??；
④ K依次減??；

2.逆流流程：

蒸汽流動(dòng)方向： 3→2→1
溶液流動(dòng)方向： 1→2→3

優(yōu)、缺點(diǎn)：
① 料液需用泵送入下一效；
②傳熱推動(dòng)力較為均勻；

3.平流流程：

平流流程優(yōu)、缺點(diǎn)：

① 各效獨立進(jìn)料，傳熱狀況均較好；
② 物料停留時(shí)間較短。
適于：粘度隨溫度和濃度變化較大的溶液蒸發(fā) 。

4.錯流流程：本流程的特點(diǎn)是在各效間兼用并流和逆流加料法。

溶液流向： 3→1→2
或2→3→1
蒸汽流向： 1→2→3

優(yōu)、缺點(diǎn)：
① 兼有并、逆流的優(yōu)點(diǎn)；

②操作復雜；

適于：料液粘度隨濃度顯著(zhù)增加的場(chǎng)合。

（二）多效蒸發(fā)的經(jīng)濟性及效數限制

1.加熱蒸汽的經(jīng)濟性

多效蒸發(fā)單位生蒸汽消耗量D/W比單效蒸發(fā)小，操作費比單效蒸發(fā)??；

說(shuō)明蒸發(fā)同樣數量的水分，采用多效蒸發(fā)時(shí)為小，可節省生蒸汽用量，提高生蒸汽的利用率 。

2.多效蒸發(fā)效數的限制

①隨著(zhù)效數的增多，（D/W）min下降的幅度不斷減小 ；

②設備的費用是隨著(zhù)效數的增加而增加的；技術(shù)上的限制。

注：必須對設備費和操作費進(jìn)行權衡以決定合理的效數。

（三）多效蒸發(fā)的節能措施

蒸發(fā)的過(guò)程是一耗能較大的單元操作，而蒸發(fā)過(guò)程的主要熱源為加熱蒸汽，因此，如何提高加熱蒸汽的經(jīng)濟效率，是蒸發(fā)操作節能的重要途徑。

1.二次蒸汽的部分利用 （額外蒸汽的引出）

將蒸發(fā)器蒸出的二次蒸汽引出作其他加熱設備的熱源，則此二次蒸汽稱(chēng)為額外蒸汽

2.冷凝水顯熱的利用

在多效蒸發(fā)操作中，將冷凝水減壓至后一效加熱蒸汽的壓力，冷凝水必因自蒸發(fā)而產(chǎn)生一部分蒸汽，這部分蒸汽和前一效的二次蒸汽一起作為后一效的加熱蒸汽，從而提了生蒸汽的經(jīng)濟程度。

3.二次蒸汽的再壓縮（熱泵蒸發(fā)）

熱泵蒸發(fā)器是對二次蒸汽作功，提高其壓力，從而提高其飽和溫度，再送回遠蒸發(fā)器中作為加熱蒸汽。
熱泵蒸發(fā)流程用于蒸發(fā)沸點(diǎn)升高小的溶液時(shí)較為有利，對沸點(diǎn)升高較大的不適用。

（四）多效蒸發(fā)的優(yōu)勢

1.多效蒸發(fā)的傳熱過(guò)程是沸騰和冷凝換熱，傳熱系數高。
2.多效蒸發(fā)的動(dòng)力消耗少，多效蒸發(fā)進(jìn)行水分蒸發(fā)時(shí)，依賴(lài)的是含鹽廢水所吸收的潛熱，而潛熱大于顯熱，而且在多效蒸     發(fā)系統中用于說(shuō)那個(gè)液體的動(dòng)力消耗也很低?？梢越档蛷U水處理成本。
3.多效蒸發(fā)的操作彈性大，負荷范圍從110%到40%，均可正常操作。
4.多效蒸發(fā)在真空狀態(tài)下運行，操作溫度低，可以避免或延緩設備的腐蝕和結垢。
5.多效蒸發(fā)的低溫操作帶來(lái)的另一個(gè)好處是大大降低了對含鹽廢水的進(jìn)料要求，從而簡(jiǎn)化了含鹽廢水的預處理過(guò)程。
綜上，多效蒸發(fā)的優(yōu)勢多多，其實(shí)在對于蒸發(fā)濃縮、蒸發(fā)結晶處理量大，水質(zhì)不穩定的情況下，可以采用多效蒸發(fā)工藝。
（五）多效蒸發(fā)的應用

多效蒸發(fā)在各種海水淡化、廢水處理和溶液濃縮、食品工業(yè)等方面起著(zhù)重要的作用，己成為一種較為成熟的水處理方法。

1.多效蒸發(fā)在海水淡化方面的應用

多效蒸餾海水淡化技術(shù)是化工過(guò)程歷史悠久的多效蒸發(fā)單元操作，同時(shí)也是*早的海水淡化方法之一。配置有噴射熱泵的水平管低溫多效蒸餾淡化裝置，只要消耗少量高品質(zhì)的蒸汽就可以抽取二次蒸汽。據計算，1公斤蒸汽可以抽取5公斤的二次蒸汽，即1公斤蒸汽可以制取6公斤蒸餾水。配置有機械熱泵的同類(lèi)蒸餾裝置，采用低壓縮比蒸汽，鼓風(fēng)機將70.5℃的二次蒸汽壓縮升溫至71.7℃，制取1m3蒸餾水，機械耗電量為4.6kW/h，加上熱損失補償能耗及水泵能耗，產(chǎn)生1噸蒸餾水的總能耗為12kW/h。日產(chǎn)量為35~150m3淡水的機械泵式雙效蒸餾海水淡化器作為定型產(chǎn)品，可廣泛用于船舶和海上鉆井平臺。

2.多效蒸發(fā)在廢水處理和溶液濃縮方面的應用

多效蒸發(fā)被運用在工業(yè)廢水的處理上，比如辛醇生產(chǎn)中含堿廢水的處理，用含銅廢液生產(chǎn)硫酸銅工藝中含氨廢水的處理，碳酸鉀生產(chǎn)廢液回收治理等等，都取得了不錯的經(jīng)濟和社會(huì )效益。同時(shí)，多效蒸發(fā)用于化學(xué)纖維工藝的紡絲過(guò)程，多效蒸發(fā)以其節能、低耗以及優(yōu)良的性?xún)r(jià)比被化纖廠(chǎng)家廣泛應用。
3.多效蒸發(fā)在食品工業(yè)的應用
多效蒸發(fā)在牛奶、果汁的蒸發(fā)濃縮應用廣泛。例如牛奶濃縮制取奶粉，在上世紀七八十年代大都是以雙效降膜式蒸發(fā)器為主的濃縮裝置來(lái)生產(chǎn)奶粉，到了90年代末期，才開(kāi)始使用三效降膜式蒸發(fā)器來(lái)生產(chǎn)奶粉。近年來(lái)，多效降膜式蒸發(fā)器特別是三效降膜式蒸發(fā)器在該領(lǐng)域中的應用越來(lái)越多。