该文系统地研究了高浓料液降膜真空蒸发的分布成膜装置,进行了加热系统、分离冷凝系统的结构优化,引入变频调速控制技术,对控制系统进行了完善,提出了一些新的观点和方法,具体研究工作和创新之处摘要如下:研制成功新型带喷头的单层细孔分布板式分布成膜装置,在此基础上,提出了针对沸点进料的带蒸汽平衡管的单层喷头细孔分布成膜装置以及管外分布、管内布膜结合的高浓高粘物料用的分布成膜装置.应用流体力学基本原理,得出了形成稳定液位的分布板结构设计的计算公式. 该文从加热器结构与传热强化之间的关系出发,采取对加热器分程的方法,提高有效温度差和整体的传热系数,蒸发强度大幅度提高,同时解决高浓料液降膜蒸发过程中由于浓缩比大、降液密度过小而带来的"干壁"、"焦管"等问题.对分离器结构与分离效果之间的关系进行了研究.研究结果表明,在加热器下器体预分离可以提高分离效率;矩形进料管优于圆管进料;进料管向下倾斜一定角度有利于形成下旋运动,对分离有利.对降膜蒸发系统中存在的冷凝水泵吸料困难、真空泵发热问题进行了分析. 首次把变频调速控制技术引入降膜蒸发系统,对变频调速控制与常用的阀门控制进行了对比分析,变频调速控制技术具有稳定性好、节能效果突出等优点.用于降膜蒸发系统物料泵的流量控制和液位控制,蒸发吨水电耗由7.08kW.h下降为1.78kW.h,节电率高达74.9﹪. 采取浓度未达标的浓缩完成液直接返回浓缩前储罐的方法,可以保持进料浓度稳定,系统控制的稳定性大大提高,解决了降膜蒸发系统由于进料浓度波动带来的启动波动大、控制困难等问题.采用检测密度来控制物料浓度,取代测定折光率来检测浓度的方法,检测精度提高,适应范围更广.