蒸发02805.ppt

 在化工生产中，蒸发指的是将不挥发性物质的稀溶液加热沸腾，使部分溶剂汽化，以提高溶液的浓度的单元操作。蒸出来的蒸汽称为二次蒸汽，而将作为热源的饱和水蒸汽称为加热蒸汽或生蒸汽。蒸出来的二次蒸汽一定要排出，通常采用冷凝的方法 蒸发操作的目的是从溶液中不断地将溶剂汽化并排出的过程 要使蒸发操作正常地运行，必须具备两个条件：第一，应持续不断地供给溶剂汽化所需要的热量。 第二，应随时将汽化出来的二次蒸汽排除。  蒸发操作具备以下几个特点：(1)蒸发过程中，只有溶剂汽化，溶质在整个过程中数量不变。(2)在蒸发过程中，因此是间壁两侧没有相变的恒温传热过程。(3)在蒸发过程中，有些溶液有晶体析出，易结垢和易产生泡沫，高温下易分解或易聚合，溶液的粘度在蒸发过程中逐渐增大，腐蚀性逐渐加强等性质都发生变化。 (4)在蒸发过程中，溶液的沸点将会改变。 (5)在蒸发过程中，二次蒸汽中常挟带有大量泡沫 (6)在蒸发过程中，产生大量的二次蒸汽，带出很多的热量 如果对产生的二次蒸汽不再利用，直接冷凝后排出的操作，称为单效蒸发。 多次蒸发视二次蒸汽被利用次数而定为一效、二效、四效等。 根据操作压强的不同，可以分为常压蒸发，加压蒸发和减压蒸发。 减压蒸发有以下几方面的优点： (1)使溶液的沸点降低 (2)可以采用低压蒸汽，或利用蒸汽作加热蒸汽。 (3)可以蒸发热敏性溶液，即在高温下容易分解、聚合、变质的溶液 (4)由于操作温度低，热量损失也相应要小。 蒸发是化工、轻工、医药工业生产中常用的单元操作，主要应用于以下三个方面 (1)使溶液增浓，制取浓溶液 (2)回收固体溶质，制取固体产品 (3)除去不挥发性杂质，制取纯净溶剂 蒸发是化工、轻工、医药工业生产中常用的单元操作，主要应用于以下三个方面 (1)使溶液增浓，制取浓溶液 (2)回收固体溶质，制取固体产品 (3)除去不挥发性杂质，制取纯净溶剂 第一节 单效蒸发 一、单效蒸发的基本原理 二、单效 真空蒸发 流程 单效真空蒸发流程 2、加热蒸汽的消耗量——依据是能量衡算(1)加热蒸汽消耗量的计算 (2)讨论不同加料温度下加热蒸汽消耗的情况： ①沸点进料 表示每蒸发1kg溶剂(一般指水)所需要的加热蒸汽的量，称为单 位蒸汽消耗量。 ②低于沸点进料，也叫冷液进料，To＜T沸，由于一部分热量用采预热原料液，致使单位蒸汽消耗量增加。 第二节 多效蒸发 一、多效蒸发原理 为了减少加热蒸汽消耗量，提高加热蒸汽利用率，工业上采用了多效蒸发，尤其是需要蒸发大量水分时，采用多效蒸发来减少加热蒸汽消耗量就显得更为重要了， 在多效蒸发中，用作加热蒸汽的温度必须高于所蒸发溶液的沸点。为了获得这种必需的温度差，各效的压力和沸点必须逐步降低。因此，多效蒸发的末效都和真空泵相连。 若使末效以及整个蒸发系统保持较高的真空度，即形成减压蒸发，就能使末效乃至整个蒸发系统溶液沸点降低，传热温差增大。 多效蒸发流程 二、多效蒸发流程 1、顺流加料也称并流加料 顺流加料 2、逆流加料 逆流加料 3、平流加料 平流加料 规范操作主要采取以下两项措施 (1)及时排除加热蒸汽中的不凝性气体 (2)及时清除垢层 第三节 蒸发设备 一、蒸发器的基本 结构 1、加热室 2、分离室 二、蒸发器的种 类和性能 1、自然循 环蒸发器 (2)悬筐 式蒸发 器 (3)外加热 式蒸发器 (4)列文 蒸发器 2、强制循环蒸发器 3、膜式蒸发器(不循环蒸发器) (3)升—降膜式蒸发器 4、回转式薄膜蒸发器 (三)蒸发装置中的辅助设备 在蒸发装置中，除蒸发器外，还有冷凝器、真空泵、冷凝水排除器等辅助设备，如果原料液需要预热，还有预热器。 1、冷凝器 2、真空泵 3、冷凝水排除器 知识点 1、在蒸发操作中只有（ ）在变化，（ ）不变化。 2、蒸发必备的 两个条件是（ ） （ ） 3、工业生产中常用蒸发操作是（ ） 4、减压蒸发除了蒸发器外，还应该有（ ） （ ） （ ） 5、什么是单位蒸汽消耗量？ 6、工业生产中为什么要采用多效蒸发？ 7、常见多效蒸发流程有（ ） （ ） （） 8、如何提高蒸发器的 生产强度？ * *