薄膜蒸發(fā)器由于其刮板的機械刮擦成膜作用,使處理的物料在蒸發(fā)表面停留時間短而受熱效果好,適用于蒸發(fā)濃縮高粘性、熱敏性或易結晶物料,已經廣泛應用于化工、醫(yī)療、食品及輕工等行業(yè)1-3)。國內外對薄膜蒸發(fā)器的傳熱系數和蒸發(fā)效率進行了大量的實驗室研究,但由于蒸發(fā)傳熱及刮板刮擦成膜的復雜性,用于蒸發(fā)設計計算的液膜側傳熱系數主要是液膜受熱的數據。對蒸發(fā)器的蒸發(fā)實驗多以水為介質,有關粘性料液的傳熱數據則報道較少。筆者通過數值模擬分析表明,薄膜蒸發(fā)器內粘性料液和純物質水的速度分布存在差異，粘性料液薄膜內尚沒有形成明顯的傳遞邊界。對高粘度料液而言,基于堿液蒸發(fā)濃縮開發(fā)的機械攪拌式薄膜蒸發(fā)器結構從動量和熱量傳遞角度而言,尚有進一步優(yōu)化設計的余地。
本文在自行研制的F=0.4㎡薄膜蒸發(fā)器實驗測試裝置的基礎上,通過改變薄膜蒸發(fā)器的操作參數對純物質水及燒堿溶液進行傳熱蒸發(fā)實驗,進一步探討各工藝操作參數及料液粘性對傳熱蒸發(fā)性能的影響,與數值模擬結果進行比較,從而為薄膜蒸發(fā)器設備從結構和操作工藝上進行優(yōu)化奠定基礎。