蒸发原理.ppt

3、热泵蒸发： 提高二次蒸汽的压力和温度，重新用作蒸发的加热蒸汽，称热泵蒸发或蒸汽再压缩蒸发。 热泵：消耗一部分高质能（机械能、电能）或高温位热能为代价，通过热力循环，将热由低温物体转移到高温物体的能量利用装置。 蒸汽喷射热泵：将二次蒸汽吸入后与高温高压蒸汽混合达到需加热蒸汽的压力和温度。 机械压缩热泵：利用压缩机将二次蒸汽压缩，提高其压力和温度，重新用作加热蒸汽。 5、间歇和连续蒸发 间歇蒸发： （1） 一次进料，一次出料； （2）连续进料，一次出料； 使料液面保持不变。 蒸发器内溶液浓度、沸点、传热温度差、传热系数等随时间的变化而变化，非稳态操作 连续蒸发： 连续加料，连续放料，蒸发器内溶液浓度、沸点、传热温度差、传热系数等不随时间的变化而变化，属稳态操作。 请参照教材151页内容加以总结。 本章结束 谢谢！ 蒸气和料液的流动方向一致，均从第一效到末效。 缺点： 沿料液流动方向浓度逐渐增高，致使传热系数下降，在后二效中尤为严重。 优点： 在操作过程中，蒸发室的压强依效序递减，料液在效间流动不需用泵； 料液的沸点依效序递降，使前效料进入后效时放出显热，供一部分水汽化； 料液的浓度依效序递增，高浓度料液在低温下蒸发，对热敏性物料有利。 二、多效蒸发流程1. 顺流法 原料液 加热蒸汽 至冷凝器 完成液 1 2 3 冷凝水 冷凝水 冷凝水 顺流加料法的三效蒸发装置流程示意图 料液与蒸气流动方向相反。原料由末效进入，用泵依次输送至前效，完成液由第一效底部取出。加热蒸气的流向仍是由第一效顺序至末效。 优点：浓度较高的料液在较高温度下蒸发，粘度不高，传热系 数较大。 缺点：（1）各效间需用泵输送； （2）无自蒸发； （3）高温加热面上易引起结焦和营养物的破坏。 2 逆流法 原料液 加热蒸汽 至冷凝器 完成液 1 2 3 冷凝水 冷凝水 冷凝水 逆流加料法的三效蒸发装置流程示意图 效数多时，也可采用顺流和逆流并用的操作，称为混流法，这种流程可协调两种流程的优缺点，适于粘度极高料液的浓缩。 3 平流法 原料液分别加入各效中，完成液也分别自各效底部取出，蒸气流向仍是由第一效流至末效。此种流程适用于处理蒸发过程中伴有结晶析出的溶液。 4 混流法 原料液 加热蒸汽 至冷凝器 完成液 1 2 3 冷凝水 冷凝水 冷凝水 完成液 完成液 平流加料法的三效蒸发装置流程示意图 第三节 蒸发设备 按加热室的结构和操作时溶液的流动情况，蒸发器可分为： 循环型（非膜式）和单程型（膜式）两大类。 蒸发设备包括 蒸发器 和 辅助设备 两大部分， 蒸发器的结构：加热室、分离器等。 特点：溶液在蒸发器内作连续的循环运动，以提高传热效果、 缓和溶液结垢情况。 一、循环型（非膜式）蒸发器 分类（引起循环运动的原因）：自然循环和强制循环 自然循环：由于溶液在加热室不同位置上的受热程度不同，产生了密度差而引起的循环运动； 强制循环：依靠外加动力迫使溶液沿一个方向作循环运动。 加热室由垂直管束组成，管束中央有一直径较大的管子。 循环产生的原因： 粗管——降液管或中央循环管，其截面积为加热管总截面积40—100％ 细管——沸腾管或加热管，直径Ф25—75mm，长径比20—40 细管内单位体积液体受热面大，受热良好，致使细管内汽液混和物比粗管内小，密度差促使溶液循环。 1. 中央循环管式（或标准式）蒸发器 优点： 中央循环管式蒸发器适于处理结垢不严重，腐蚀性小的溶液。 缺点： （1）溶液循环好，传热效率高； （2）结构紧凑，制造方便，操作可靠，应用 广泛，有“标准蒸发器”之称。 （1）完成液粘度大，沸点高； （2）加热室不易清洗； 此蒸发器为中央循环管蒸发器的改进。加热蒸汽由中央蒸汽管进入加热室，加热室悬挂在器内，可取出，便于清洗及更换，循环通道由加热室与蒸发器外壳壁面内的环隙组成。 优点：（1）溶液循环速度较高，约在1—1.5m/s之间； （2）改善了加热管内结垢情况，并提高了传热速率。 缺点：设备耗材量大，占地面大，加热管内溶液滞留量大。 该蒸发器适用蒸发有晶体析出的溶液。 2. 悬筐式蒸发器 结构特点： 由于循环管内的溶液未受蒸汽加热，其密度较加热管内大，因此形成溶液沿循环管下降而沿加热管上升的循环运动，循环速度可达1.5m/s。 加热室较长，其长径比为50—100； 加热室和分离室分开。 物料的运动： 3. 外加热式蒸发器 非膜式蒸发