第五章蒸发.ppt

1、1,第五章 蒸发,蒸发操作的目的,直接得到经浓缩后的液体产品，例如稀烧碱溶液的浓缩，各种果汁、牛奶的浓缩等。 制取纯净溶剂，例如海水蒸发脱盐制取淡水。 同时制备浓溶液和回收溶剂，例如中药生产中酒精浸出液的蒸发。,使含有不挥发溶质的溶液沸腾汽化并移出蒸汽，从而使溶液中溶质组成提高的单元操作称为蒸发，所采用的设备称为蒸发器。,蒸发,2,单效蒸发 多效蒸发,二次蒸汽是否用作另一蒸发器的加热蒸汽,并流 逆流 平流,操作压力,加压蒸发 常压蒸发 真空（减压）蒸发,蒸发器进、出料状况,间歇蒸发 连续蒸发,3,蒸发过程的特点,(1)传热性质 传热壁面一侧为加热蒸汽冷凝，另一侧为溶液沸腾，故蒸发过程属于壁面两

2、侧流体均有相变化的恒温传热过程。 (2)溶液沸点的改变 含有不挥发溶质，蒸气压较同温度下溶剂(即纯水)的低。 (3)溶液性质 溶液有晶体析出、易结垢和生泡沫，高温下易分解或聚合; 黏度在蒸发过程中逐渐增大，腐蚀性逐渐加强。 (4)泡沫夹带 二次蒸汽中常夹带大量液沫，冷凝前必须除去，否则不但损失物料，而且会污染冷凝设备。 (5)能源利用 大量二次蒸汽，利用它的潜热，是蒸发操作中要考虑的,4,第一节 蒸发设备 5-1-1 蒸发器的结构 循环型 单程型 一、循环型蒸发器 1、中央循环管式蒸发器（标准式蒸发器） 2、悬筐式蒸发器 3、外热式蒸发器 4、强制循环蒸发器,5,主要部件： 降液管 ( 中央循

3、环管) 沸腾管 (加热管) 特点： 溶液循环好、传热效率高；结构紧凑，制造方便、操作可靠 缺点： 溶液粘度大，沸点高 加热室不易清洗 适合： 结垢不严重 腐蚀性小,中央循环管式蒸发器,动画,6,特点： 循环速度提高、传热效率提高 缺点： 材料消耗大、占地面积大、加热管内溶液滞留量大 适合： 有晶体析出的溶液,悬筐式蒸发器,7,外热式蒸发器,强制循环蒸发器,动画,8,二、膜式蒸发器 特点： 停留时间短（几秒或十几秒） 适于处理热敏性物料 分类： 升膜蒸发器 降膜蒸发器 升降膜蒸发器 刮板搅拌薄膜蒸发器,升膜蒸发器,9,降膜蒸发器,刮板搅拌薄膜蒸发器,动画,10,5-1-2 蒸发器的选型 溶液的粘

4、度 溶液的热稳定性 有晶体析出的溶液 易发泡的溶液 有腐蚀性的溶液 易结垢的溶液 溶液的处理量,11,第二节 单效蒸发 5-2-1 溶液的沸点和温度差损失 一、溶液的沸点 溶液的依数性：冰点下降 沸点升高 120饱和水蒸气加热20%的NaOH溶液和水 20%的NaOH溶液 120-108.5=11.5 水 120-100=20 二、温度差损失 溶液蒸汽压下降引起的温度差损失 1、估算,有效温差 下降8.5 ,12,2、杜林规则：溶液沸点与相同压强下标准溶液沸点呈线性关系,标准溶液：水 水和溶液在两个不同压强下的沸点确定两点，连线,杜林线的斜率,杜林线的截距,13,3、经验公式, 因加热管内液柱静压强引起的温度差损失, 由于管路阻力损失引起的温度差损失 计算繁琐 一般取为11.5 ,14,5-2-2 单效蒸发的计算 一、蒸发量W,二、加热蒸汽