A Fallfilmverdampfer ist eine Art Verdampfer, der in verschiedenen Branchen zur Trennung von Flüssigkeiten aus Lösungen oder Suspensionen eingesetzt wird. Es arbeitet nach den Prinzipien der Verdunstung und Wärmeübertragung. Die wichtigsten Funktionsprinzipien eines Fallfilmverdampfers sind wie folgt:

Wärmeübertragung: Der Prozess beginnt mit der Einführung einer Speiseflüssigkeit in den Verdampfer. Die Flüssigkeit wird vorgewärmt und gelangt dann in das Verteilungssystem des Verdampfers. Der Flüssigkeit wird Wärme zugeführt, typischerweise durch Dampf oder heißes Wasser, wodurch sich die Temperatur erhöht und es zu einer Verdunstung kommt.

Filmbildung: Die Flüssigkeit fließt in Form eines dünnen Films an der Innenfläche vertikaler Wärmeübertragungsrohre oder -platten entlang. Der Film entsteht durch die Schwerkraft, die aufgrund der Konstruktion des Verdampfers auf die nach unten fließende Flüssigkeit einwirkt.

Wärmeaustausch: Wenn der Flüssigkeitsfilm an der Wärmeübertragungsoberfläche entlangfließt, kommt er mit der heißen Oberfläche in Kontakt und führt zur Verdampfung der flüchtigen Bestandteile. Die Wärme der heißen Oberfläche wird auf den Flüssigkeitsfilm übertragen und erleichtert so den Verdampfungsprozess.

Dampf-Flüssigkeits-Trennung: Der verdampfte Dampf steigt durch Auftrieb auf und strömt im Gegenstrom zum Flüssigkeitsfilm. Diese Bewegung hilft bei der Trennung von Dampf- und Flüssigkeitsphase. Der Dampf verlässt den Verdampfer, während die verbleibende Flüssigkeit, die jetzt konzentriert ist, über die Wärmeübertragungsfläche weiterströmt.

Konzentration und Sammlung: Der Flüssigkeitsfilm wird auf seinem Weg durch den Verdampfer zunehmend konzentrierter. Am Boden wird konzentrierte Flüssigkeit gesammelt und aus dem System entfernt, während ein Teil als Beschickung recycelt werden kann, um einen kontinuierlichen Betrieb aufrechtzuerhalten.

Effizienz- und Energieoptimierung: Fallfilmverdampfer sind darauf ausgelegt, die Effizienz der Wärmeübertragung zu maximieren und gleichzeitig den Energieverbrauch zu minimieren. Der dünne Film und der Gegenstrom von Dampf und Flüssigkeit verbessern die Wärmeübertragungsraten und ermöglichen so hohe Verdampfungsraten und einen energieeffizienten Betrieb.

Zu den Funktionsprinzipien eines Fallfilmverdampfers gehören Wärmeübertragung, Filmbildung, Dampf-Flüssigkeits-Trennung, Konzentration und Energieoptimierung. Diese Prinzipien ermöglichen die effiziente Trennung von Flüssigkeiten aus Lösungen oder Suspensionen in verschiedenen industriellen Prozessen.