Évaporateur à film tombant sont couramment utilisés dans l'industrie alimentaire pour concentrer des liquides, tels que des jus de fruits, du lait et d'autres produits alimentaires. Le principe de fonctionnement d'un évaporateur à film tombant comprend les étapes suivantes :

Préchauffage : le liquide d'alimentation, qui contient généralement une forte concentration de solides ou de substances dissoutes, est préchauffé avant d'entrer dans l'évaporateur. Cette étape permet de réduire l'énergie nécessaire à l'évaporation.

Distribution de l'alimentation : le liquide préchauffé est uniformément réparti sur la surface intérieure des tubes verticaux ou des plaques à l'intérieur de l'évaporateur. Le système de distribution assure un film mince et uniforme de liquide s'écoulant vers le bas en raison de la gravité.

Formation de film : lorsque le liquide s'écoule sur la surface chauffée, il forme un film mince en raison de la gravité. La chaleur provoque l'évaporation du liquide, tandis que le concentré restant continue de couler vers le bas.

Génération de vapeur : La chaleur nécessaire à l'évaporation est fournie soit par la vapeur circulant dans les tubes ou les plaques, soit par un fluide chauffant circulant autour d'eux. La chaleur provoque la vaporisation du liquide, générant de la vapeur au-dessus du film liquide.

Séparation vapeur-liquide : La vapeur générée monte à travers l'évaporateur, à contre-courant du flux descendant du film liquide. La vapeur et le liquide sont maintenus séparés pour maintenir une efficacité de transfert de chaleur élevée.

Condensation de la vapeur : La vapeur est ensuite condensée, généralement dans un condenseur séparé, où elle libère de la chaleur et se retransforme à l'état liquide. Cette étape de condensation aboutit à la formation du produit concentré.

Collecte du produit : Le produit concentré est collecté séparément, généralement au fond de l'évaporateur, tandis que tout liquide restant est évacué.

La conception de l'évaporateur à film tombant offre plusieurs avantages, notamment des coefficients de transfert de chaleur élevés, un temps de séjour court et une utilisation efficace de l'énergie. Il est particulièrement bien adapté aux produits sensibles à la chaleur car le film mince et le court temps de séjour minimisent l'exposition du produit à des températures élevées, réduisant ainsi le risque de dégradation thermique.