多效蒸發(fā)是一種串聯(lián)蒸發(fā)操作,其中前一效的二次蒸汽用作下一效的加熱蒸汽。在蒸發(fā)過(guò)程中,各效應(yīng)的操作壓力、相應(yīng)的加熱蒸汽溫度和溶液的沸點(diǎn)依次降低。
在蒸發(fā)生產(chǎn)中,二次蒸汽的產(chǎn)量較大,且含有大量的潛熱,因此應(yīng)回收利用。如果將二次蒸汽引入另一臺(tái)設(shè)備的加熱室,只要后者的工作壓力和溶液沸點(diǎn)低于原設(shè)備,引入的二次蒸汽仍能起到加熱作用。
多效蒸發(fā)中的每個(gè)蒸發(fā)結(jié)晶器稱為一效。具有加熱蒸汽的設(shè)備稱為一次效應(yīng),具有一次效應(yīng)的二次蒸汽作為加熱劑的設(shè)備稱為二次效應(yīng),依此類推。采用多效蒸發(fā)結(jié)晶器的目的是節(jié)約加熱蒸汽的消耗。理論上,1千克熱蒸汽可以蒸發(fā)約1千克水。
然而,由于分離室中水的熱損失和汽化潛熱大于加熱室,蒸發(fā)1kg水所需的加熱蒸汽實(shí)際上超過(guò)1kg。根據(jù)經(jīng)驗(yàn),蒸汽經(jīng)濟(jì)性(U=w/D),單效為0.91;雙重效應(yīng)為1.76;第三個(gè)效應(yīng)為2.5;第四個(gè)效應(yīng)為3.33;五種效應(yīng)分別為3.71,以此類推??梢钥闯?,隨著效率的提高,水灰比的上升率逐漸降低。例如,從單效改為雙效時(shí),加熱蒸汽可節(jié)省約50%;當(dāng)四效改為五效時(shí),加熱蒸汽僅節(jié)省10%。但隨著效率的提高,傳熱溫差損失增大,大大降低了多效蒸發(fā)結(jié)晶器的生產(chǎn)強(qiáng)度,使設(shè)備成本翻了一番。當(dāng)效率提高到一定程度時(shí),與增加的設(shè)備成本相比,由于效率提高而節(jié)省的蒸汽成本可能會(huì)超過(guò)損失。
在工業(yè)中,有必要權(quán)衡操作成本和設(shè)備成本,以確定非常合理的效率。*常用的是2~3效,很多是6效。