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生物工程

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什么是真空蒸发浓缩?祥细叙述升膜式蒸发器的工作原理。

正确答案: 溶液在真空状态,较低的温度下即沸腾、溶剂汽化,这称之为真空蒸发浓缩。
升膜式蒸发器的工作原理。溶液在加热的管子里由下而上运动时,在管壁的液体受热温度上升,密度下降,而管子中心的液体温度变化较小,这就使管内液体产生如图a所示的自然对流运动。温度升得越高对流越激烈,当温度升到相应沸腾温度时,溶液便开始沸腾,产生蒸汽气泡分散于连续的液相中。由于蒸汽气泡的密度小故气泡通过液体而上升,如图b所示。液相因混有蒸汽气泡,使液体静压头下降,液体继续受热,温度不断上升,气泡大量增加。蒸汽气泡相互碰撞,小气泡就聚合成大气泡于管子中部上升,气泡增大,气体上升的速度则加快,如图c所示。当气泡继续增大形成柱状,占据管子中部的大部分空间时,气体以很大的速度上升,而液体受重力作用沿气泡边缘下滑,如图d所示。液体下降较多时,大个柱状气泡则被液层截断,如图e所示。若液体温度继续上升,溶液的蒸发速度继续增加,气泡的上升速度激增,蒸汽的密度也增大,由于重力作用,滑流下来的液体很快受热蒸发,未蒸发的浓缩液体也被高速气流带着上升,气泡断层不能形成,蒸汽占据了整个管子中部空间,液体只能分布于管壁,开始形成液膜,如图f所示,这时称为环形流。环形流液体的上升是靠高速蒸汽气流对流层的拖带而形成,称之为“爬膜”现象。这时液膜沿管壁上升不断受热蒸发,浓度不断增大,最后与蒸汽一齐离开,管子越高则上升蒸发时间越长,溶液浓缩越大。
答案解析:
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