UN évaporateur à film tombant est un type d'évaporateur utilisé dans diverses industries pour séparer les liquides des solutions ou des suspensions. Il fonctionne sur les principes de l’évaporation et du transfert de chaleur. Les grands principes de fonctionnement d’un évaporateur à film tombant sont les suivants :

Transfert de chaleur : Le processus commence par l’introduction d’un liquide d’alimentation dans l’évaporateur. Le liquide est préchauffé puis entre dans le système de distribution de l'évaporateur. La chaleur est appliquée au liquide, généralement par le biais de vapeur ou d'eau chaude, ce qui augmente sa température et provoque son évaporation.

Formation de film : le liquide s'écoule sur la surface intérieure des tubes ou plaques de transfert de chaleur verticaux sous la forme d'un film mince. Le film est créé par la force gravitationnelle agissant sur le liquide lorsqu’il s’écoule vers le bas en raison de la conception de l’évaporateur.

Échange thermique : lorsque le film liquide s'écoule sur la surface de transfert de chaleur, il entre en contact avec la surface chaude, provoquant l'évaporation des composants volatils. La chaleur de la surface chaude est transférée au film liquide, facilitant ainsi le processus d'évaporation.

Séparation vapeur-liquide : la vapeur évaporée monte en raison de la flottabilité et s'écoule à contre-courant du film liquide. Ce mouvement contribue à la séparation des phases vapeur et liquide. La vapeur sort de l'évaporateur, tandis que le liquide restant, désormais concentré, continue de descendre sur la surface de transfert de chaleur.

Concentration et collecte : Le film liquide devient progressivement plus concentré à mesure qu'il descend dans l'évaporateur. Au fond, le liquide concentré est collecté et retiré du système, tandis qu'une partie peut être recyclée comme alimentation pour maintenir un fonctionnement continu.

Efficacité et optimisation énergétique : les évaporateurs à film tombant sont conçus pour maximiser l’efficacité du transfert de chaleur tout en minimisant la consommation d’énergie. Le film mince et le flux à contre-courant de vapeur et de liquide améliorent les taux de transfert de chaleur, permettant des taux d'évaporation élevés et un fonctionnement économe en énergie.

Les principes de fonctionnement d'un évaporateur à film tombant impliquent le transfert de chaleur, la formation de film, la séparation vapeur-liquide, la concentration et l'optimisation énergétique. Ces principes permettent la séparation efficace des liquides des solutions ou suspensions dans divers processus industriels.