化妆品设备与维护 化妆品设备与维护 蒸发.ppt

一、蒸发水量W的计算： A D 蒸 发 二、加热蒸汽消耗量的计算 r 、r′——分别为加热蒸汽和二次蒸汽的汽化潜热，kJ/kg。 加热蒸汽用量可通过热量衡算求得 热量：溶液升温、水汽化、热损失 蒸 发 三、传热面积的计算 　　沸点t1不易得到,通常用冷凝器内的操作压力对应的二次蒸汽的温度tc来确定t1。则t1 tc，Δ=t1-tc称为温度差损失。 蒸发器的传热面积可通过传热速率方程求得，即： （一）平均温度差Δtm的确定（蒸汽冷凝T，液体沸腾t1） t 1取决于： 冷凝器压力P、溶液浓度、蒸发室内液层深度。 蒸 发 K值约为600~7000W/m2K （二）总传热系数的确定 （三）热负荷的确定 表5-3　蒸发器的传热系数范围 蒸发器的型式 传热系数/[W/（m2·K）] 蒸发器的型式 传热系数/[W/（m2·K）] 标准式（自然循环） 600～3000 外热式（强制循环） 1200～7000 标准式（强制循环） 1200～6000 升膜式 1200～7000 悬筐式 600～3000 降膜式 1200～3500 外热式（自然循环） 1200～6000 水平沉浸加热式 600～2300 蒸 发 【例题5-3】　在一单效标准式（自然循环）蒸发器中，将浓度为0.15的CaCl2水溶液浓缩至0.25（均为质量分数），已知处理的原料液流量为2000kg/h，沸点进料，冷凝器操作压力为21kPa（绝压），蒸发器内液层高度为2m，溶液密度为1200kg/m3,加热蒸汽压力为200kPa（绝压），蒸发器的传热系数为1000 W/(m2?K)，热损为12kW。试求：①蒸发水量；②加热蒸汽用量；③蒸发器所需的传热面积。 ② 加热蒸汽消耗量 查得21kPa下水的沸点为60.7℃，汽化潜热为2328kJ/kg；200kPa的饱和蒸汽的温度为120.2℃，汽化潜热为2204.6 kJ/kg。 由于是沸点进料，故由式（5-4），可得： 解： ① 蒸发水量： 蒸 发 ③ 蒸发器所需传热面积 查得101.3 kPa下质量分数为0.25的CaCl2水溶液的沸点为107.4℃。故： ?′a＝107.4－100＝7.4℃ 在此压力下，查得水的沸点为68.9℃， 故：?′′＝68.9－60.7＝8.2℃ 取 ?′′′＝1.5℃ 故 ?＝?′+?′′+?′′′＝5.7+8.2+1.5＝15.4℃ t1= tc+?=60.7+15.4＝76.1℃ ?tm＝T－t1＝120.2－76.1＝44.1℃ 蒸 发 四、蒸发器的生产强度 一、蒸发器的生产能力 二、蒸发器的生产强度 单位时间单位传热面积上所蒸发的水量，简称蒸发强度。 蒸发强度是用来评价蒸发器性能优劣的参数；生产能力则不能。 若原料为沸点进料，且忽略热损失，则： 蒸 发 三、提高蒸发强度的途径 1、提高传热温度差 提高传热温度差可提高热源的温度或降低溶液的沸点等角度考虑 （2）高温热源 T ↑△t↑ 受供气限制，一般加热蒸汽压力不超过0.6～0.8MPa。 2、提高总传热系数 影响因素：溶液性质、沸腾状况、操作条件、蒸发器的结构等。 采取措施：合理设计蒸发器以实现良好的溶液循环流动， 及时排除加热室中不凝性气体， 定期清洗蒸发器（加热室内管）。 （1）真空蒸发 t1↓，△t↑ 利：减少或防止热敏性物料的分解。可降低对T的要求，低温热源。 弊： t1↓，粘度↑ ，K ↓ 。 增加真空设备并增加动力消耗。 蒸 发 2016 谢谢大家！ 化工仿真教室 《化工单元操作》 2016 化工单元操作 主讲人 刘绚艳 模块五 蒸发 任务一 蒸发概述 蒸发操作的目的: 1）获得浓缩的溶液 2）获得固体溶质 3）除去杂质 一、蒸发在化工生产中的应用 定义：将含有不挥发性溶质的稀溶液中部分溶剂汽化、除去的单元操作，称为蒸发。 溶剂S 溶质A（不挥发） 溶剂S 加热 蒸 发 蒸发操作的工业应用 为了获得纯净的溶剂. 如海水淡化等。 浓缩稀溶液直接制取产品或再处理制取固体产品; 如电解烧碱液的浓缩，食糖水溶液的浓缩及各种果汁的浓缩等。 同时浓缩溶液和回收溶剂; 如有机磷农药苯溶液的浓缩脱苯，中药生产中酒精浸出液的蒸发等。 蒸 发 二、蒸发操作特点 恒温传热：沸腾、冷凝。 溶液沸点升高 不挥发性溶质存在下，溶液饱和蒸汽压小于纯溶剂，