蒸发是将溶液加热至沸腾，使其中的部分溶剂汽化并被移除，从而达到浓缩废水中溶质的目的。用来实现蒸发操作的设备称为蒸发器。
蒸发过程的优缺点及其工艺流程
工业上的蒸发操作是将溶液加热至沸点，使之在沸腾状态下蒸发。工业生产中应用蒸发操作的有以下几种场合。
①浓缩稀溶液直接制取产品或将浓溶液再处理（如冷却结晶）制取固体产品，如电解烧碱液的浓缩、食糖水溶液的浓缩及各种果汁的浓缩等。
②同时浓缩溶液和回收溶剂，如有机磷农药苯溶液的浓缩脱苯、中药生产中酒精浸出液的蒸发等。
③为了获得纯净的溶剂，如海水淡化等。
蒸发过程的优缺点
蒸发操作主要采用饱和水蒸气加热。当溶液的沸点较高时，可以采用其他高温载热体、融盐加热或电加热等。当溶液的黏度较高时，也可以采用烟道气直接加热。蒸发操作中溶液汽化所生成的蒸汽称为二次蒸汽，以区别于加热用蒸汽。二次蒸汽必须不断地用冷凝等方法加以移除，否则蒸汽和溶液渐趋平衡，致使蒸发操作无法进行。
按操作压力，蒸发可分为常压、加压和减压蒸发操作。减压下的蒸发称为真空蒸发。真空蒸发的优点有：
①在减压下溶液的沸点降低，使蒸发器的传热推动力增大，因而对一定的传热量，可以节省蒸发器的传热面积；
②蒸发操作的热源可以采用低压蒸汽或废热蒸汽；
③适用于处理热敏性溶液，即在高温下易分解、聚合或变质的溶液；
真空蒸发的缺点：
①因溶液的 黏度增大，导致总传热系数下降；
②需要有造成减压的装置，并消耗一定的能量。
很显然，对于热敏性物料，如抗生素溶液、果汁等应在减压下进行，而高黏度物料应采用加压高温热源加热（如导热油、熔盐等）进行蒸发。
蒸发过程的工艺流程
按效数（蒸汽利用次数）可将蒸发过程分为单效蒸发与多效蒸发。若蒸发产生的二次蒸汽直接冷凝不再利用，称为单效蒸发。若将二次蒸汽作为下一效蒸发的加热用蒸汽，并将多个蒸发器串联，此蒸发过程即为多效蒸发。
图中1为蒸发器的加热室。加热蒸汽在加热室的管间冷凝，放出的热量通过管壁传给管内的溶液。被蒸发浓缩后的完成液由蒸发器的底部排出。蒸发时产生的二次蒸汽至冷凝器3与冷却水相混合而被冷凝，冷凝液由冷凝器的底部排出。溶液中的不凝性气体经分离器4和缓冲罐5，而后由真空泵抽出排入大气。
蒸发器由加热室和分离室（蒸发室）所组成，即蒸发器必须有一定大小的分离室，以便将二次蒸汽所带出的液沫加以分离。这是一个很重要的问题。因为若蒸气中夹带大量的液体，不仅损失物料，而且可能腐蚀下一效的加热室，影响蒸发操作。至于加热室则和一般的间壁式换热器相似，仅在结构上有些差异。
蒸发的溶液中含有不挥发的溶质，因此在相同的温度下，溶液的蒸汽压较纯溶剂的低，即在相同压强下，溶液的沸点高于纯溶剂的沸点，故当加热蒸汽温度一定时，蒸发溶液时的传热温度差比蒸发纯溶剂时的为低，溶液的浓度越高，这种差别也越大。
蒸发的溶液常具有某些特性且随蒸发过程而变化，如某些溶液在蒸发时易结垢或析出结晶；某些热敏性溶液易在高温下分解和变质；某些溶液具有高的黏度和强腐蚀性等。应根据溶液的性质和工艺条件，选择适宜的蒸发方法和设备。
工业蒸发操作中往往要求蒸发大量的水分，因此需消耗大量的加热蒸汽。如何节约热能，即提高加热蒸汽的利用率，也是应予以考虑的问题。
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