當(dāng)堿液進(jìn)入搪玻璃升膜蒸發(fā)器時(shí)，堿液的溫度低于其沸點(diǎn)。升膜蒸發(fā)器內(nèi)設(shè)有一段加熱管作為預(yù)熱區(qū)，傳熱方式為自然對(duì)流。為了維持蒸發(fā)器的正常運(yùn)行，加熱管中的液位一般為加熱管高度的1/4-1/5。如果液面過高，則設(shè)備效率低，排料不能達(dá)到要求的濃度?？刂七m當(dāng)?shù)倪M(jìn)料量和溫度，確保設(shè)備處于較好的工作狀態(tài)。

當(dāng)堿溶液加熱后達(dá)到沸騰溫度時(shí)，溶液開始沸騰，產(chǎn)生蒸汽氣泡，分散在連續(xù)的液相中。由于蒸汽氣泡的密度很低，它們會(huì)在液體中上升。流體的比重減小。隨著氣泡數(shù)量的不斷增加，小氣泡結(jié)合形成大氣泡，氣體上升速度加快。液相與汽泡混合，使堿溶液的靜水頭降低。當(dāng)氣泡繼續(xù)生長(zhǎng)并形成柱狀，占據(jù)了管內(nèi)的大部分空間時(shí)，氣體高速上升，而堿溶液在重力作用下沿氣泡邊緣向下滑動(dòng)。當(dāng)堿性溶液明顯下降時(shí)，大的柱狀氣泡被液層切斷。此時(shí)，液相仍然是連續(xù)相。此時(shí)，混合流體處于強(qiáng)湍流狀態(tài)，氣柱上升，帶動(dòng)周圍部分堿液一起運(yùn)動(dòng)。管壁與氣柱之間的堿液在重力作用下向下運(yùn)動(dòng)。管壁上的堿液受熱不斷蒸發(fā)，氣柱不斷增大。最后，氣柱之間的液膜消失，蒸汽占據(jù)整個(gè)管道的中心空間，形成連續(xù)相。堿液只能分布在管壁上，形成圓形液膜，在上升蒸汽的阻力下形成“爬升膜”。如果進(jìn)一步提高空氣流速，即蒸發(fā)強(qiáng)度過高，則溶液蒸發(fā)劇烈，蒸汽流速過快。當(dāng)堿液蒸發(fā)時(shí)，蒸汽會(huì)以形成霧的形式將溶液帶離液膜，進(jìn)入管內(nèi)的高速蒸汽流，在管內(nèi)形成帶霧的噴霧流，這也使得形成的“液膜”迅速變薄。如果蒸汽速度進(jìn)一步提高，霧的夾帶更加嚴(yán)重，使液膜上升速度快于溶液的蒸發(fā)速度，加熱管上的液膜就會(huì)出現(xiàn)局部干燥、結(jié)疤、結(jié)垢、結(jié)焦等異常現(xiàn)象?？梢钥闯?，管膜蒸發(fā)的最佳操作條件是在“爬升膜”形成和噴霧流出現(xiàn)之間搪玻璃升膜蒸發(fā)器正常運(yùn)行的關(guān)鍵是讓堿性溶液在管壁上形成連續(xù)的液膜。

溶液在加熱管內(nèi)形成爬升膜的必要條件是:必須有足夠的換熱溫差和換熱強(qiáng)度，使蒸發(fā)的二次蒸汽的量和速度達(dá)到足以驅(qū)動(dòng)溶液形成膜而上升的水平。溫差對(duì)蒸發(fā)器的換熱系數(shù)影響很大。如果溫差很小。物料只在管內(nèi)受熱，液體內(nèi)部對(duì)流循環(huán)差，換熱系數(shù)小。隨著溫差的增大，內(nèi)壁上的液體開始沸騰。當(dāng)溫差達(dá)到一定程度時(shí)，大部分管道長(zhǎng)度幾乎都充滿了汽液混合物。二次蒸汽將溶液拉成薄膜，并沿著管壁迅速向上移動(dòng)。由于沸騰換熱系數(shù)與液體流速成正比，因此換熱系數(shù)隨升膜速度的增大而增大。而且，由于管內(nèi)不是充滿液體，而是汽液混合物，幾乎可以避免液體靜水壓力引起的沸點(diǎn)標(biāo)高升高所造成的溫差損失，從而增大了傳熱溫差和傳熱強(qiáng)度。但是，如果搪玻璃升膜蒸發(fā)器傳熱溫差過大或蒸發(fā)強(qiáng)度過高，并且在傳熱表面上產(chǎn)生的蒸汽量大于離開受熱面的蒸汽量。