多重効用蒸発器

化学工学において、多重効用蒸発器は、蒸気の熱を効率的に利用して水を蒸発させる装置である。 ^[1]水は、それぞれ前のものよりも低い圧力に保たれた一連の容器で沸騰する。圧力が低下すると水の沸騰温度も低下するため、1つの容器で沸騰した蒸気は次の容器の加熱に使用でき、外部熱源を必要とするのは最初の容器（最高圧力）のみである。多重効用蒸発器は、アメリカ人（ルイジアナクレオール人）の技術者ノーバート・リリューによって発明された。彼は1820年代に装置を設計し、1834年にプロトタイプを製作した可能性があるが、1845年まで工業的に実用的な最初の蒸発器は作られなかった。もともとサトウキビジュースの糖分を濃縮するために設計されたが、その後、塩の製造や水の脱塩など、大量の水を蒸発させる必要があるすべての工業用途で広く使用されるようになった。

多重効用蒸発は、通常、凝縮液の顕熱を利用して、フラッシュする液体を予熱します。実際には、回収可能な熱を最大限引き出し、装置から最高の蒸発率を得るために、液体の流路の設計は多少複雑になることがあります。理論上は、蒸発器は任意の数のステージで構築できますが、4 ステージを超える蒸発器は、特定の用途を除いてほとんど実用的ではありません。テンサイ工場の多重効用蒸発プラントは最大 8 つの効用があり、木材パルプ製造のクラフト プロセスで黒液を回収する場合は、6 重効用蒸発器が一般的です。

溶剤への製品の混入は、第一に回収される製品の量の減少、第二に次の段階の蒸発ラインおよび蒸気室の損傷または汚染の可能性、第三に溶剤の取り扱いまたは廃棄の問題など、いくつかの問題を引き起こします。

前方供給では、凝縮液と供給濃縮液は同じ方向に移動します。この場合、真空圧は供給液をシステム内に引き込むのに十分です。^[2]

ここで、濃縮液は凝縮液と反対方向に流れます。ステージ間にポンプが必要ですが、この設計により加熱コストは少なくなります。

この設計の最も単純なバージョンでは、フィードは各ステージに送られます。

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