Thiết bị bay hơi màng rơi thường được sử dụng trong ngành công nghiệp thực phẩm để cô đặc chất lỏng, chẳng hạn như nước ép trái cây, sữa và các sản phẩm thực phẩm khác. Nguyên lý làm việc của thiết bị bay hơi màng rơi bao gồm các bước sau:

Gia nhiệt sơ bộ: Chất lỏng cấp liệu, thường chứa hàm lượng chất rắn hoặc chất hòa tan cao, được gia nhiệt sơ bộ trước khi đi vào thiết bị bay hơi. Bước này giúp giảm năng lượng cần thiết cho quá trình bay hơi.

Phân phối thức ăn: Chất lỏng được làm nóng trước được phân bố đồng đều trên bề mặt bên trong của các ống hoặc tấm thẳng đứng trong thiết bị bay hơi. Hệ thống phân phối đảm bảo một màng chất lỏng mỏng, đều chảy xuống do trọng lực.

Hình thành màng: Khi chất lỏng chảy xuống bề mặt được làm nóng, nó sẽ tạo thành một màng mỏng do trọng lực. Nhiệt làm cho chất lỏng bay hơi, trong khi phần cô đặc còn lại tiếp tục chảy xuống dưới.

Tạo hơi: Nhiệt cần thiết cho quá trình bay hơi được cung cấp bằng hơi nước chảy qua các ống hoặc tấm hoặc bằng môi trường gia nhiệt lưu thông xung quanh chúng. Nhiệt làm cho chất lỏng bốc hơi, tạo ra hơi trên màng chất lỏng.

Tách hơi-lỏng: Hơi được tạo ra bay lên qua thiết bị bay hơi, ngược dòng với dòng chảy xuống của màng chất lỏng. Hơi và chất lỏng được giữ riêng biệt để duy trì hiệu suất truyền nhiệt cao.

Ngưng tụ hơi: Sau đó, hơi được ngưng tụ, thường là trong một thiết bị ngưng tụ riêng biệt, nơi nó giải phóng nhiệt và chuyển trở lại trạng thái lỏng. Bước ngưng tụ này dẫn đến sự hình thành của sản phẩm cô đặc.

Thu gom sản phẩm: Sản phẩm cô đặc được thu gom riêng biệt, thường là ở đáy của thiết bị bay hơi, trong khi bất kỳ chất lỏng còn lại nào được xả ra ngoài.

Thiết kế thiết bị bay hơi màng rơi mang lại một số lợi thế, bao gồm hệ số truyền nhiệt cao, thời gian lưu trú ngắn và sử dụng năng lượng hiệu quả. Nó đặc biệt phù hợp với các sản phẩm nhạy cảm với nhiệt vì màng mỏng và thời gian lưu trú ngắn hạn chế tối đa việc sản phẩm tiếp xúc với nhiệt độ cao, giảm nguy cơ xuống cấp do nhiệt.