Evaporator film-tipis adalah jenis evaporator yang dicirikan oleh cairan material yang mengalir di sepanjang dinding tabung pemanas dengan cara seperti film untuk perpindahan panas dan penguapan. Keunggulannya mencakup efisiensi perpindahan panas yang tinggi, laju penguapan yang cepat, dan waktu tinggal material yang singkat, sehingga sangat cocok untuk penguapan zat yang peka terhadap panas. Hal ini dapat dibagi menjadi evaporator film naik dan evaporator film jatuh.
(1) Evaporator Film Meningkat
Evaporator film naik dibuat dengan memasukkan cairan ke dalam tabung pemanas untuk pemanasan sesuai dengan prinsip pompa siphon. Setelah mengalir ke separator, cairan dan uap dipisahkan, dan cairan mengalir kembali ke evaporator melalui pipa sirkulasi, membentuk sirkulasi loop tertutup, juga dikenal sebagai evaporator sirkulasi eksternal.
1.1 Evaporator film naik: Cairan bahan mentah masuk dari bagian bawah evaporator dan didorong ke atas sepanjang tabung oleh uap sekunder. Evaporator film jatuh: Cairan bahan mentah masuk dari bagian atas evaporator dan mengalir ke bawah sepanjang dinding tabung karena gravitasi.
1.2 "Film" dalam film naik dan film jatuh mengacu pada aliran cairan bahan mentah yang optimal seperti film-di sepanjang dinding tabung pemanas selama pengoperasian evaporator, di mana perpindahan panas paling efisien. 1.3 Lingkup Aplikasi: Cocok untuk penguapan zat dengan laju penguapan besar, sensitivitas panas, sifat kental, dan sifat berbusa, tetapi tidak cocok untuk larutan dengan viskositas tinggi, pengendapan kristal, atau kerak yang mudah.
(2) Evaporator Film Jatuh
2.1 Evaporasi film jatuh melibatkan penambahan cairan umpan dari kotak tabung atas ruang pemanas evaporator film jatuh. Melalui alat pendistribusi cairan dan-pembentuk film, cairan tersebut didistribusikan secara merata ke setiap tabung penukar panas. Di bawah pengaruh gravitasi, induksi vakum, dan aliran udara, ia membentuk lapisan seragam yang mengalir dari atas ke bawah. Selama aliran, cairan dipanaskan dan diuapkan oleh media pemanas sisi cangkang. Fase uap dan cair yang dihasilkan memasuki ruang pemisahan evaporator secara bersamaan. Setelah pemisahan menyeluruh, uap memasuki kondensor untuk kondensasi (operasi efek tunggal) atau memasuki evaporator efek berikutnya sebagai media pemanas, sehingga mencapai operasi multi efek. Fase cair dikeluarkan dari ruang pemisahan, dan air limbah diuapkan dan dipekatkan.
2.2 Lingkup Aplikasi: Banyak digunakan dalam penguapan dan konsentrasi air atau larutan pelarut organik dalam industri farmasi, makanan, kimia, dan ringan. Peralatan ini beroperasi terus-menerus dalam kondisi vakum dan-suhu rendah, yang memiliki kapasitas penguapan tinggi, penghematan energi dan pengurangan konsumsi, biaya pengoperasian rendah, dan memastikan material tetap tidak berubah selama penguapan.
2.3 Aliran Proses: Aliran proses memiliki empat bentuk: arus bersama (aliran paralel), arus balik, aliran campuran (aliran silang), dan aliran paralel.
Arus Bersama: Larutan dan uap mengalir dalam arah yang sama, berurutan dari efek pertama hingga efek terakhir. Ketika larutan memasuki efek berikutnya dari efek sebelumnya, sebagian air akan menyala, dan sejumlah besar uap sekunder akan dihasilkan. Karena konsentrasi pada efek selanjutnya lebih tinggi dibandingkan pada efek sebelumnya dan suhu operasi lebih rendah, koefisien perpindahan panas pada efek pertama seringkali jauh lebih tinggi dibandingkan pada efek terakhir. Umumnya cocok untuk memproses-bahan yang sensitif terhadap panas pada konsentrasi tinggi.
Arus-berlawanan: Bahan mentah dipompa secara berurutan dari efek terakhir ke efek sebelumnya, dan cairan jadi dibuang dari efek pertama. Cairan dan uap mengalir berlawanan arah. Umumnya cocok untuk larutan pemrosesan yang viskositasnya sangat bervariasi menurut suhu dan konsentrasi, namun tidak cocok untuk material yang peka terhadap panas. Konsentrasi air asin yang tinggi di perusahaan kami dengan debit nol menggunakan proses efek rangkap tiga arus balik.
Aliran-campuran: Ini menggabungkan keunggulan proses-arus bersamaan dan-berlawanan arus sekaligus menghindari kerugiannya, namun rumit untuk dioperasikan dan memerlukan otomatisasi tingkat tinggi.
Aliran-horizontal: Setiap efek menerima umpan dan keluaran cairan jadi, dan kristal mengendap di setiap efek. Kristal dapat dipisahkan dengan cepat, dan ini umumnya digunakan untuk penguapan larutan jenuh.
2.4 Prinsip Film Jatuh: Bahan yang akan diuapkan masuk dari atas evaporator film jatuh melalui pompa umpan, mengalir melalui tabung evaporasi (sisi tabung). Bahan tersebut didistribusikan dalam bentuk film di dalam tabung penukar panas oleh distributor film. Saat material mengalir ke rongga tabung secara gravitasi, material tersebut dipanaskan oleh uap di luar tabung, mencapai suhu penguapan dan menguap. Bahan tersebut, bersama dengan uap sekunder, mengalir ke bawah tabung sebagai film tipis. Uap sekunder dikompresi oleh kompresor uap dan dikirim ke sisi cangkang ruang pemanas film jatuh sebagai uap pemanas. Sisi cangkang ruang pemanas film jatuh memiliki pelat untuk memandu uap sekunder, mengembunkannya, dan mengeluarkan gas yang tidak dapat terkondensasi. Selama proses tersebut, energi panas dari evaporator itu sendiri dipindahkan dari luar tabung ke material yang menguap di dalamnya. Setelah pertukaran panas, uap sekunder mengembun menjadi air dan dikeluarkan dari evaporator film jatuh.
2.5 Karakteristik Sistem Evaporasi Film Jatuh:
2.5.1 Dalam evaporator film jatuh, cairan umpan ditambahkan dari bagian atas evaporator dan jatuh di sepanjang dinding tabung dalam bentuk film di bawah pengaruh gravitasi. Selama proses ini, ia menguap dan memadat, menghasilkan cairan pekat di bagian bawah. Evaporator film jatuh dapat menguapkan material dengan konsentrasi tinggi dan viskositas tinggi.
2.5.2 Karena larutan mengalir dalam bentuk film dalam evaporator-lintasan tunggal, koefisien perpindahan panasnya tinggi.
2.5.3 Waktu tinggal yang singkat mengurangi risiko kerusakan material, sehingga cocok untuk memproses material-yang sensitif terhadap panas.
2.5.4 Retensi cairan yang rendah memungkinkan evaporator film jatuh beroperasi dengan cepat sesuai dengan perubahan pasokan energi, tingkat vakum, laju umpan, dan konsentrasi.
2.5.5 Karena fluida proses hanya mengalir karena gravitasi, dan bukannya didorong oleh perbedaan suhu,-evaporasi perbedaan suhu rendah dapat digunakan.
2.5.6 Evaporator film jatuh cocok untuk penguapan dan konsentrasi bahan berbusa. Saat cairan menguap dengan cara seperti film di dalam tabung pemanas, pemisahan uap-cairan tercapai. Pada saat yang sama, di bagian bawah evaporator, sebagian besar cairan ditarik keluar, dan hanya sebagian kecil cairan dan semua uap sekunder masuk ke separator untuk meningkatkan pemisahan. Cairan tersebut tidak menimbulkan benturan yang terlalu besar selama keseluruhan proses, sehingga menghindari pembentukan busa.