蒸发操作蒸发课件.pptVIP

2.按二次蒸汽的利用情况分（1）单效蒸发溶液在蒸发器内蒸发时，所产生的二次蒸汽不再利用或被利用于蒸发器以外的操作，称为单放蒸发。（2）多效蒸发将二次蒸汽引至另一压强较低的蒸发器的加热室，作为加热蒸汽来使用，以提高加热蒸汽的利用率，这种将多个蒸发器串联，使二次蒸汽在蒸发过程中，得到再利用的蒸发操作称为多效蒸发。3.按操作方式分（1）间歇蒸发它又可分为一次进料、一次出料和连续进料、一次出料两种形式。间歇蒸发的特点是蒸发过程中，溶液的浓度和沸点随时间改变，所以是不稳定操作，适合于小规模、多品种的场合。（2）连续蒸发连续进料，完成液连续排出，蒸发为稳定操作，适合于大规模的生产过程。第二节单效蒸发一、单效蒸发流程图5-1为单效真空蒸发的基本流程。其中蒸发器为主体设备，由加热室和蒸发室构成。二、单效蒸发的计算单效蒸发是在一个蒸发器内进行蒸发操作，对于单效蒸发，在给定生产任务和确定了操作条件后，则可应用物料衡算、热量衡算和传热基本方程式，计算蒸发操作中水分蒸发量、加热蒸汽消耗量和蒸发器的传热面积。1．水分蒸发量的计算对图5-2所示的单效蒸发器作溶质的物料衡算，在稳定连续操作中，单位时间进入和离开蒸发器的溶质数量应相等，即Ｆw0=(Ｆ－Ｗ)w1由物料衡算式可得水分蒸发量为（5-1）完成液的浓度（5-2）完成液量（5-3）2．加热蒸汽消耗量的计算对图5-2所示的单效蒸发器作热量衡算。当加热蒸汽为饱和蒸汽，冷凝液在饱和温度下排出时，单位时间内加热蒸汽放出的热量为Q=Dr（5-4）加热蒸汽放出的热量主要用于以下三个方面：（1）将原料液由进料温度t0升温到沸点t沸，所需的热量为Q1Q1=Fc(t沸-t0)（5-5）（2）使水在t沸温度下汽化成二次蒸汽，所需的热量为Q2Q2=Wr′（5-6）（3）补偿蒸发器的热损失Q损。根据热量衡算原则，有Q=Q1+Q2+Q损即Dr=Fc(t沸-t0)+Wr′+Q损所以（5-7）若原料液在沸点下进入蒸发器，并同时忽略热损失，由式（5-7）可得单位蒸汽消耗量为或(5-8)式中，Ｄ／Ｗ称为单位蒸汽消耗量，即蒸发1kg水时的蒸汽消耗量，常用以表示蒸汽的经济程度。由于蒸汽的潜热随温度的变化不大，即r′≈r则Ｄ≈Ｗ，即蒸发１kg的水需要1kg的加热蒸汽。但实际上，由于热损失等因素，Ｄ／Ｗ的数值约为1.1或更大。3．蒸发器传热面积的计算蒸发器的传热面积可依传热基本方程式求得，即（5-9）式中的热负荷依热量衡算求取，若加热蒸汽的冷凝水在饱和温度下排出，且忽略热损失，则蒸发器的热负荷为Ｑ=Ｄr。由于蒸发过程为蒸汽冷凝和溶液沸腾之间的恒温传热，△tm=T-t沸，故有：（5-10）传热系数Ｋ值大多根据实测数据或经验值来选定。表5-1列出了几种常用蒸发器K值的大致范围，可供参考。第三节多效蒸发多效蒸发的操作原理：利用减压的方法使后一个蒸发器的操作压强和溶液的沸点均较前一个蒸发器的为低，以使前一个蒸发器引出的二次蒸汽作为后一个蒸发