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蒸发浓缩用于废水处理 化工原理课程设计—蔗糖汁溶液蒸发器设计 第一章??? ?总论 第一节? 设计依据与指导思想 本课程设计根据广西大学《化工原理》课程教学的要求，为加强化工原理课程教学综合性和实践性以及理论联系实际的教学目的，使学生掌握综合运用本课程和前修课程的基本知识，完成以某项单元操作为主的一次化工设计实践。通过课程设计，要求学生了解工程设计的基本内容，掌握化工设计的主要程序和方法，学会综合运用已学知识地分析和解决工程实际问题。 课程设计中需要学生自己作出决策，即确定方案、选择流程、查取资料、进行过程和设备计算，并要对自己的选择作出论证及核算，经过反复的分析比较，择优选定最理想的方案和合理的设计。最终以精练的语言、简洁的文字、清晰的图表来表达自己的设计思想和计算结果。 设计的基本思想是，根据过程基本原理和工程实践经验，初步确定蒸发器的主要工艺结构尺寸，然后结合理论和实际经验进行蒸发器的面积与各效蒸发能力的校核，根据校核结果，针对设计不尽合理的结构尺寸进行调整，改进设计，使设计更加合理。最终选取一个比较合理和科学的方案，使蒸发器每一效的蒸发面积基本相等，以便于设计。并能用CAD辅助作图，加强作图和读图的能能力。结合实例介绍实际设计过程。 第二节? 设计原则与设计范围 设计原则：总的原则是尽可能多地采用先进的技术，使生产达到技术先进、经济合理的要求，符合优质、高产、安全、低能耗的原则，具体考虑以下几点。 满足工艺和操作的要求? 所设计出来的流程和设备能保证得到质量稳定的产品。由于工业上原料的浓度、温度经常有变化，因此设计的流程与设备需要一定的操作弹性和安全性，可方便地进蒸发能力和传热量的调节。设置必需的仪表并安装在适宜部位，以便能通过这些仪表来观测和控制生产过程。 满足经济上的要求? 要节省热能和电能的消耗，减少设备与基建的费用，如合理安排效书，进行抽汽，提高热能的利用率和经济效益。蒸发器的类型、效数的确定以、进料的方式以及抽汽方案的确定，对操作费用和设备费用均有很大的影响，因此必须根据具体情况选择合适设计方案与工艺流程。力求总费用尽可能低一些。 保证生产安全? 生产中应防止物料的泄露，生产和使用易燃物料车间的电器均应为防爆产品。鉴于蒸发器大都安装在室外，为能抵抗大自然的破坏，其设备应具有一定刚度和强度。 设计范围：运用课本、图书馆的资料和其它各方面的相关手册等，设计出一个能进行安装、生产的蒸发器。主要设计有蒸发的工艺流程图，蒸发器的类型以及装配图、辅助设备的选型。要求有详尽的计算过程以及相应的验证、校核，以及辅助设备的选型依据、生产流程图的科学合理性。 第三节 生产规模与生产天数 生产规模：糖清汁处理量43200kg/h 每天生产时间24小时，日糖清汁处理量：43200×24＝1036.8t/d 生产天数：每年生产天数300天，年处理糖清汁处理量：1036.8×300=311040 t/y 四节???? 主要技术经济指标 主要技术经济指标为以下几个方面： 生产能力：糖清汁处理量43200kg/h 产品浓度：60%（质量） 加热蒸汽压：1.5atm 末效蒸汽压：0.14atm 加热室标准面积：500m2 加热管规格：无缝钢管?42/36 加热管数：1303根 加热室工作介质：饱和蒸汽 蒸发室工作介质：糖清汁 加热室工作容积：13.6 m3 蒸发室工作容积：36.4 m3 第二章????蒸发器工艺计算 第一节??????流程图及对设计流程图的说明 1.1蒸发操作流程的确定 蒸发装置流程是指多效蒸发器中蒸发器的数目及其组合排列方式,物料和蒸汽的流向,以及附属设备的安排等.多效蒸发器的流程根据加热蒸汽与料液的流向不同可以分为并流、逆流、平流及混流四种。 1.1.1???????一般情况下，生产中通常用并流。如图2-1所示。并流操作，料液在效间的传输可以利用各效间的压差进行，而不用另外用泵来传输。同时由于效间沸点依次降低，前一效的料液进入后一效时，会因过热而自动发生蒸发。但是并流操作也有自己的缺点。各效的压力差依次减小，温度也依次减小，而料液的浓度依次升高，黏度依次增大，这对料液的传输不利。特别是对于高黏度的料液不宜采用并流方式进料。 1.1.2逆流流程料液由末效加入，依次用泵送入前一效，随着料液浓度升高温度也越高。依次各效间黏度相差不是太大，传热系数变化也不是很大。逆流加料适合于黏度随浓度变化较大的料液，而不适宜热敏性物料的蒸发。 1.1.3平流操作适合于有结晶析出的物料,或用于同时浓缩两种以上的水溶液体系.如图2-2所示。 ? 1.1.4混流操作是在各效间兼用并流和逆流的加料方法，其具有并流和逆流的有点，同时克服了他们的缺点，但是操作比较复杂。鉴于糖汁是热敏性料液，不宜采用逆流；其出效黏度变化也比较小，在并流能满