مقدمة إلى مبخر الفيلم الصاعد

المبخر ذو الطبقة المرتفعة عبارة عن معدات تبخير صناعية مناسبة لمعالجة كميات كبيرة من الحرارة-الحلول الحساسة والرغوية. كنوع من مبخر الغشاء الرقيق، يمكن لمبخر الغشاء الصاعد أن يوفر نقلًا فعالًا للحرارة وعملية تبخر سريعة، والتي تلعب دورًا مهمًا في ضمان جودة المنتج وتحسين كفاءة الإنتاج.

ارتفاع تكوين المبخر الفيلم

يتضمن تكوين نظام مبخر الغشاء الصاعد بشكل أساسي ما يلي:

صدَفَة: يعمل بمثابة الهيكل الرئيسي لمبخر الغشاء الصاعد ويوفر الحماية والدعم للمكونات الداخلية.

أنبوب التدفئة: هذا هو الجزء الرئيسي من مبخر الغشاء الصاعد، ويتكون عادةً من واحد أو أكثر من الأنابيب الطويلة العمودية بنسبة عرض إلى ارتفاع تبلغ حوالي 100-150 وقطر الأنبوب بين 25-50 ملم. يتم تسخين السائل الخام وغليه في أنبوب التسخين، مما يؤدي إلى توليد بخار ثانوي ويرتفع على طول جدار الأنبوب في فيلم-مثل الطريقة.

غرفة الفصل: يقع في أعلى حجرة التسخين ويستخدم لفصل السائل المركز عن البخار الثانوي لضمان التمييز الفعال بين السائل المركز والبخار.

التسخين: يتم استخدام جهاز التسخين المسبق لتسخين السائل الخام إلى ما يقرب من نقطة الغليان للتأكد من أنه يمكن أن يتبخر بسرعة ويشكل طبقة-مثل التدفق عند دخول أنبوب التدفئة.

فيلم-جهاز صنع (إن أمكن): في بعض التصاميم، فيلم-قد تكون هناك حاجة إلى جهاز صنع في الجزء العلوي من أنبوب التسخين للتأكد من أن المحلول يمكن أن يشكل طبقة موحدة على جدار الأنبوب.

مكثف: في بعض التصاميم، يمكن أيضًا تضمين مكثف لتكثيف البخار الثانوي لاستعادة الغاز المتبخر أو معالجته.

ارتفاع مزايا منتج مبخر الفيلم

يتميز نظام مبخر الغشاء الصاعد بالخصائص التالية:

كفاءة نقل الحرارة العالية: بما أن سائل المادة الخام يشكل طبقة رقيقة على الجدار الداخلي لأنبوب التسخين، فإن منطقة التلامس مع سطح التسخين تزداد، وبالتالي تحسين معامل نقل الحرارة والكفاءة الحرارية.

مدة الإقامة قصيرة: يمر المحلول عبر غرفة التسخين على شكل فيلم سائل ولا يدور، وبالتالي فإن زمن بقاء المحلول في المبخر قصير، وهو مناسب بشكل خاص لتبخر الحرارة-المواد الحساسة.

عملية مستقرة: يمكن لمبخر الغشاء الصاعد أن يوفر ظروف تشغيل مستقرة، مما يساعد في الحفاظ على عملية تبخر فعالة وتقليل استهلاك الطاقة.

قابلية تطبيق واسعة: إنها مناسبة لمحاليل المعالجة ذات حجم التبخر الكبير والحساسية للحرارة والرغوة السهلة، ولكنها غير مناسبة للمحاليل ذات اللزوجة العالية أو الترسيب البلوري أو التحجيم السهل.

نطاق تطبيق مبخر الفيلم الصاعد

يستخدم نظام مبخر الغشاء الصاعد بشكل أساسي على نطاق واسع في:

الصناعة الكيميائية: يتم استخدام مبخر الغشاء الصاعد بشكل أساسي لاستعادة المذيبات وتنقيتها في الصناعة الكيميائية. يمكنها فصل المذيبات العضوية عن المحاليل بشكل فعال وتحقيق استعادة المذيبات وإعادة استخدامها، وبالتالي تقليل تكلفة معالجة النفايات السائلة.

صناعة المواد الغذائية: في مجال تصنيع الأغذية، غالبًا ما تستخدم المبخرات ذات الأغشية الصاعدة لتركيز السوائل مثل العصير ومنتجات الألبان والكحول وزيت الطهي والمشروبات. من خلال التبخر، يمكن إزالة الماء لتحقيق غرض التركيز والتنقية، مع الاحتفاظ بالعناصر الغذائية للمواد الخام.

صناعة حماية البيئة: تلعب مبخرات الأفلام الصاعدة دورًا مهمًا في معالجة مياه الصرف الصحي والنفايات السائلة. يمكنها تبخير المواد العضوية في مياه الصرف الصحي، وتقليل حجم النفايات السائلة والتلوث للبيئة، وتحقيق استخدام الموارد من النفايات السائلة.

يعتمد مبدأ تقنية مبخر الغشاء الصاعد بشكل أساسي على البخار المتكون بعد تسخين السائل وغليه في أنبوب التسخين، والذي يمكن أن يدفع السائل إلى الارتفاع على طول جدار الأنبوب إلى شكل فيلم، وذلك لتحقيق التبخر والتركيز من الحل.

1. عملية التسخين: يتم أولاً تسخين سائل المادة الخام مسبقًا للوصول إلى درجة حرارة قريبة من نقطة الغليان.

2. عملية التبخر: يتم إدخال سائل المادة الخام المسخن مسبقًا إلى الأنبوب من أسفل غرفة التسخين. بعد تسخينه في الأنبوب، يتبخر السائل بسرعة ليشكل بخارًا ثانويًا، وسيدفع البخار الثانوي المتولد في هذه العملية السائل إلى التدفق لأعلى على طول جدار الأنبوب في طبقة رقيقة.

3. عملية الانفصال: عندما يتبخر المحلول إلى أعلى على طول جدار الأنبوب، فإنه يتركز تدريجياً ويصل في النهاية إلى التركيز المطلوب في أعلى غرفة التسخين. وهنا يتم فصل السائل المركز عن البخار الثانوي.

يتضمن تدفق العملية لمبخر الغشاء الصاعد بشكل أساسي الخطوات التالية:

التسخين: أولاً يتم تسخين المادة الخام السائلة بواسطة جهاز التسخين المسبق بحيث تصل إلى درجة حرارة قريبة من درجة الغليان.

يٌطعم: يدخل سائل المادة الخام المسخن إلى أنبوب التسخين الخاص بالمبخر من الأسفل.

تبخر: في أنبوب التسخين، يتم تسخين سائل المادة الخام وغليه لتوليد بخار ثانوي. في هذه العملية، يدفع البخار الثانوي السائل إلى التدفق لأعلى على طول جدار الأنبوب في طبقة رقيقة

شكل يشكل ظاهرة "الفيلم الصاعد".

تركيز: عندما يتبخر المحلول إلى أعلى على طول جدار الأنبوب، يتركز السائل تدريجياً. وفي الوقت نفسه، يتم فصل البخار الثانوي عن المركز في الأعلى.

الانفصال: يتم فصل السائل المركز والبخار الثانوي في غرفة الفصل لضمان الفصل الفعال للسائل المركز والبخار.

تسريح: يتم تفريغ السائل المركز من أسفل المبخر، بينما يدخل البخار الثانوي إلى المكثف للتكثيف.

بريد-علاج: وأخيرا تتم معالجة السائل المركز والبخار الثانوي بعد التكثيف حسب الحاجة مثل استخلاص المذيبات أو التفريغ.