问造纸黑液结晶蒸发的原理

蒸发器主要有浸没式蒸发器、垂直短管式蒸发器、升降膜式蒸发器、刮板薄膜蒸发器、板式蒸发器，以及卧式喷淋蒸发器。 浸没式蒸发器属于土法蒸发器，垂直短管式蒸发器、升降膜式蒸发器用于黑液蒸发时蒸发强度低，效率差，目前已处于淘汰边缘，刮板薄膜蒸发器蒸发效率高，但是能耗大，蒸发面积小，单位面积价格奇高，专为高粘度溶液的蒸发而设计，借外力强制料液呈膜状流动，可适应高粘度，易结晶、结垢的浓溶液蒸发，但是结构复杂，制造要求高，加热面不大，且需要消耗一定的动力 目前造纸厂用于黑液蒸发的蒸发器主要是板式蒸发器及卧式喷淋蒸发器，板式蒸发器主要特点是板片面积大，传热效率高，缺点是板片间距小，对物料状态及浓度要求高，用于木浆黑液的蒸发浓缩在45%浓度以下效果不错，但用于草浆黑液的蒸发浓缩时操作不当极容易结垢影响生产，严重者会造成板片报废。 卧式喷淋蒸发器是由中国林科院林产化工研究所开发的一种新型蒸发器，专门用于草浆造纸厂黑液的蒸发浓缩，其特点是同时具有喷淋闪急蒸发和表面传热蒸发的效能，对多泡、易结垢、粘度大、易结晶物料的蒸发强度大，如处理草浆废液的蒸发强度平均达到18～25kg/m2•h，独特的结构设计很适合于防垢和除垢操作。

造纸黑液结晶蒸发的原理：随着溶剂的挥发，原来的不饱和溶液逐渐变为饱和溶液，饱和溶液再逐渐变为过饱和溶液，这时溶质就开始从过饱和的溶液中析出。很多溶质可以以晶体的形式析出（也有以非晶体形式析出的），这就是结晶过程。在实际操作中蒸发往往是加热到较高温度，这时溶解度随温度变化不大的物质随着溶剂的减少，可以析出。溶解度随温度变化大的物质加热温度高的时候溶解度也变大，不易析出。所以它适用于“溶解度随温度没有明显变化的”的物质。造纸黑液包括蒸煮过程中纤维原料与蒸煮药剂的化学反应生成全部溶解物。大致分为有机物和无机物构成。具有胶体性、腐蚀性和易氧化性。黑液中胶体物质主要有黑液所含的树脂酸和脂肪酸盐的缔合胶体以及水玻璃胶体，这种胶体进人蒸发器后会加速管垢的形成，降低传热系数。黑液的腐蚀性主要是因为它的二次蒸汽及其冷凝水含有挥发性有机酸或各种酸性硫化物，因而对接触二次蒸汽及其冷凝水的设备例如后几效汽室加热管外壁、污冷凝水排出系统及冷凝器等有严重的腐蚀性，硫化度越高，腐蚀性越大。黑液的易氧化性是指黑液与空气接触后其中的无机硫化物和有机糖类容易被氧化，从而使黑液pH值降低，粘度增大，蒸发过程中容易结垢。黑液的浓度（固含量）浓度是检查和控制蒸发的重要指标。一般用波美度表示。黑液粘度高对蒸发生产很不利，粘度高流动困难，传热效率变低。降低措施为提高有效碱含量以及升高黑液温度。黑液浓度越高沸点升高越大。蒸发量大。