專利名稱：一種毛細(xì)蒸發(fā)原理、工藝及其設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種毛細(xì)蒸發(fā)原理、工藝及其設(shè)備。該技術(shù)屬于化學(xué)工程的熱工傳導(dǎo)分離工程及熱工設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及一種毛細(xì)蒸發(fā)原理、工藝及其設(shè)備，即本發(fā)明依據(jù)于毛細(xì)管在液相中存在著毛細(xì)管上升即表面張力現(xiàn)象，借此液體固有毛細(xì)管上升現(xiàn)象及其表面張力現(xiàn)象，發(fā)明了一種毛細(xì)蒸發(fā)原理、工藝及其設(shè)備。眾所周知，當(dāng)干凈的玻璃毛細(xì)管插入液體中時(shí)，若此液體能潤濕毛細(xì)管壁，則因表面張力的作用，液體沿毛細(xì)管上升，直到上升的力被液柱的重力所平衡而停止上升，即稱之為毛細(xì)管上升，此正是毛細(xì)管蒸發(fā)加速的原理與動(dòng)力。此毛細(xì)力可以加速蒸發(fā)溶劑氣相的分離！液膜有自動(dòng)收縮的趨勢，這種收縮表面的力叫表面張力。其物理意義在于表面張力是沿著與表面相切的方向，垂直通過液體表面上任一單位長度收縮表面的力。任何液體， 在一定的條件下均有一定的表面張力。如水在20°C是的表面張力為72. 75mN/m。鑒于此，本發(fā)明毛細(xì)蒸發(fā)器蒸發(fā)效果好，工作效率高，就熱能的利用而言節(jié)能、低碳、高效。

發(fā)明內(nèi)容
一種毛細(xì)蒸發(fā)原理、工藝及其設(shè)備，其特征在于包括以下步驟本發(fā)明毛細(xì)蒸法原理即為毛細(xì)管自然上升法。我們知道，毛細(xì)管自然上升力其幾乎是不受任何受力方向的作用與影響。當(dāng)干凈的玻璃毛細(xì)管插入液體中時(shí)，若此液體能潤濕毛細(xì)管壁，則因表面張力的作用，液體沿毛細(xì)管上升，直到上升的力Qn Y COS θ )被液柱的重力(Jir2Pgh)所平衡而停止上升，即2 π γ cos θ = Ji r2 P gh (1)
權(quán)利要求
1.一種毛細(xì)蒸發(fā)原理、工藝及其設(shè)備，其特征在于包括以下步驟 本發(fā)明毛細(xì)蒸法原理即為毛細(xì)管自然上升法。我們知道，毛細(xì)管自然上升力其幾乎是不受任何受力方向的作用與影響。當(dāng)干凈的玻璃毛細(xì)管插入液體中時(shí)，若此液體能潤濕毛細(xì)管壁，則因表面張力的作用，液體沿毛細(xì)管上升，直到上升的力Qn Y COS θ )被液柱的重力(Jir2Pgh)所平衡而停止上升，即 2 η γ cos θ = Jir2Pgh (1) 整理(1)式，得到
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的毛細(xì)蒸發(fā)器，其特征在于本發(fā)明毛細(xì)蒸法原理，即為毛細(xì)管自然上升法。主要公式有
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的毛細(xì)蒸發(fā)器，其特征在于本發(fā)明毛細(xì)蒸發(fā)工藝，其依據(jù)于毛細(xì)管在水相中存在著毛細(xì)管上升即表面張力現(xiàn)象，借此液體固有毛細(xì)管上升現(xiàn)象及其表面張力而加速溶劑的毛細(xì)組合化冷凝、分離及其溶液的濃縮；其工藝流程為見

圖1。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的毛細(xì)蒸發(fā)器，其特征在于本發(fā)明毛細(xì)蒸發(fā)工藝設(shè)備流程，即為見圖2。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的毛細(xì)蒸發(fā)器，其特征在于本發(fā)明的毛細(xì)蒸發(fā)器，主要包括毛細(xì)蒸發(fā)再沸加熱器①、耦合化汽液分離器②、毛細(xì)蒸發(fā)吸嘴組束③、毛細(xì)蒸發(fā)組合、耦合化冷凝器④、接管⑤、接管⑥、蒸汽、導(dǎo)熱油等熱媒⑦、空氣或水等冷媒⑧、不凝性氣體⑨等。毛細(xì)蒸發(fā)組合化冷凝器③主要由毛細(xì)冷凝吸嘴組合器④及其冷凝管束⑩組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的毛細(xì)蒸發(fā)器，其特征在于溶液毛細(xì)蒸發(fā)可以使再沸和毛細(xì)管束實(shí)現(xiàn)組合與耦合化蒸發(fā)。主要蒸發(fā)器形式有蒸汽導(dǎo)流管式毛細(xì)蒸發(fā)器、蒸汽直接式毛細(xì)蒸發(fā)器、單管式毛細(xì)蒸發(fā)器。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的毛細(xì)蒸發(fā)器，其特征在于再沸可以通過外加熱源如盤管或短管蒸發(fā)或外循環(huán)或內(nèi)循環(huán)蒸法或升膜或降膜蒸法或分子蒸發(fā)等實(shí)現(xiàn)，毛細(xì)蒸發(fā)可以通過諸多毛細(xì)蒸發(fā)管束液體表面張力的作用實(shí)現(xiàn)溶劑的自然直接或間接的風(fēng)冷凝或直接或間接的水冷凝及其排除，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)溶液的濃縮與溶劑的毛細(xì)蒸發(fā)分離。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的毛細(xì)蒸發(fā)器，其特征在于，毛細(xì)蒸發(fā)毛細(xì)管吸嘴椎度為:D內(nèi)/ L1 = 0. 20 0. 28，吸嘴管徑梯度比例為:d內(nèi)/D內(nèi)=0. 1 0. 7。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的毛細(xì)蒸發(fā)器，其特征在于，本發(fā)明毛細(xì)蒸發(fā)器可以單效或二效或三效或多效組合使用。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種毛細(xì)蒸發(fā)原理、工藝及其設(shè)備，即依據(jù)于毛細(xì)管在液相中存在著毛細(xì)管上升即表面張力現(xiàn)象，借此液體固有毛細(xì)管上升現(xiàn)象及其表面張力現(xiàn)象，發(fā)明了一種毛細(xì)蒸發(fā)原理、工藝及其設(shè)備。本發(fā)明毛細(xì)蒸發(fā)器是通過溶液的不斷再沸蒸發(fā)及其諸多毛細(xì)蒸發(fā)管束其液體表面張力的作用實(shí)現(xiàn)溶劑蒸汽的不斷冷凝和排出而實(shí)現(xiàn)溶液的濃縮與溶劑蒸汽的毛細(xì)冷凝與分離。蒸發(fā)再沸通過外加熱源如盤管或短管蒸發(fā)或外循環(huán)或升膜或降膜或分子蒸發(fā)實(shí)現(xiàn)，毛細(xì)蒸發(fā)冷凝可以是自然直接冷凝或間接風(fēng)冷凝或間接水冷凝與冷卻。本毛細(xì)蒸發(fā)器可以采用單效或二效或三效或多效組合使用。本發(fā)明毛細(xì)蒸發(fā)器蒸發(fā)效果好，工作效率高，就熱能的利用而言節(jié)能、低碳、高效。
文檔編號B01D1/22GK102527069SQ20121000822
公開日2012年7月4日 申請日期2012年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月12日
發(fā)明者孫先玉, 孫博, 李偉揚(yáng) 申請人:中國林業(yè)科學(xué)研究院林產(chǎn)化學(xué)工業(yè)研究所