フィルム上昇蒸発の原理

原理

フィルム上昇蒸発器は、連続運転またはバッチ運転で、基本的な蒸発原理を利用します。液体は蒸発器チューブの底部から供給され、加熱蒸気が循環を促進します。これには一次ポンプを使用するか、自己循環により実現します。液体混合物から蒸気が蒸発し、濃縮液が受容部に収集されます。

他の分離方法との違い

蒸発は、蒸留・結晶・乾燥などの他の分離法とは異なる原理で動作します。蒸留では蒸気相を個々の成分に分離しますが、蒸発では目的は濃縮液の取得であり、蒸気は単に除去されます。結晶化では溶質が固体結晶となりますが、蒸発では溶質は液相中に残ります。乾燥は固体残渣を生成しますが、蒸発の最終産物は液体です。

蒸発器の性能

フィルム上昇蒸発器の処理能力は、1時間あたりに蒸発させる液体量で評価され、投入蒸気量と比較して経済性が判断されます。熱伝達率は、熱伝達面積、総合熱伝達係数、蒸気と沸騰液体の温度差という物性に依存します。

設計上の課題

設計時に考慮すべき問題点がいくつかあります。例えば、水より粘度が低い液体は蒸発が困難です。また、混合物が泡立ちや結晶化して加熱面に堆積物を残すことがあります。高温に弱い液体や沸点が極めて高い液体も扱いが難しいです。