NaOH水溶液蒸发塔设计.doc

目录
第1章设计题目 3 -
设计题目 3 -
设计任务及操作条件 3 -
设计任务 3 -
操作条件 3-
设备型式 3 -
厂址 3-
工作日 4 -
第2章设计说明 4 -
设备在生产中的作用 4 -
工艺流程示意图 4 -
选用理由、依据、优缺点 5 -
选用理由 5 -
选用依据 5-
优缺点 5 -
设计中遇到的特殊问题及解决方法 5 -
第3章工艺计算 6 -
蒸发器的设计步骤 6 -
各效蒸发量和完成液浓度的估算 6 -
溶液沸点和有效温度差的确定 7 -
由于溶质的存在而引起沸点升高所带来的温度差损失 8 -
由于蒸发器中溶液静压强引起的温度差损失 9 -
由流动阻力而引起的温度差损失 10 -
各效溶液的沸点和有效总温度差 10 -
加热蒸汽消耗量和各效蒸发水量的初步计算 11 -
估算蒸发器的传热面积 13 -
温差的重新分配与试差计算 14 -
新分配各效的有效温度差 14 -
重复上述计算步骤 15 -
蒸发器的传热面积计算 17 -
各效计算结果 18 -
第4章设备结构设计 18 -
加热管的选择和管束的初步估计 19-
中央循环管直径的选择 19 -
加热室直径及加热管数目的确定 20 -
分离室直径和高度的确定 21 -
接管尺寸的确定 22 -
溶液的进出口管 23 -
加热蒸汽与二次蒸汽接管 23 -
冷凝水出口 23 -
第5章蒸发装置的辅助设备的设计 24 -
气液分离器 24 -
蒸汽冷凝器的设计与选用 25 -
设计与选用 25 -
冷却水量的确定 25 -
26 -
26 -
三效蒸发器结构尺寸确定 27 -
冷凝器的选择 29 -
第6章后记 30 -
参考文献 30 -
设计题目
设计题目
NaOH水溶液蒸发装置的设计
设计任务及操作条件
设计任务
处理量:7200 (kg/h)
料液浓度:%(wt%)
产品浓度:%(wt%)
加热蒸汽温度 151(℃)
末效冷凝器的温度 (℃)
操作条件
1、加料方式: 三效并流加料
2、原料液温度: 第一效沸点温度
3、各效蒸发器中溶液的平均密度:=1014,=1060 ,=1239
4、加热蒸汽压强: 500 kPa(绝压) ,冷凝器压强为 20 kPa(绝压)
5、各效蒸发器的总传热系数:,,
6、各效蒸发器中液面的高度:
7、各效加热蒸汽的冷凝液均在饱和温度下排出。假设各效传热面积相等,并忽略热损失。
设备型式
中央循环管式蒸发器
厂址
四川绵阳
工作日
每年300天,每天24小时连续运行。
设计说明
设备在生产中的作用
本设备用于NaOH水溶液的蒸发浓缩,通过蒸发一定量的水分,%%的溶液。
工艺流程示意图
工艺流程示意图
选用理由、依据、优缺点
选用理由
在蒸发过程中,操作费用占总费用的比例相当大。蒸发器的操作费主要是气化大量溶剂(水)所需消耗的能量。对于大规模的工业生产,溶剂气化量是非常大的,加热蒸汽消耗在全厂蒸汽动力费中占很大比例。为提高加热蒸汽的利用率,可使用多效蒸发。
在多效蒸发中,由于并流加料前效压强较后效高,无需额外施加动力,料液就可以借此压强差自动地流向下一效。
选用依据
虽然对于同一蒸发任务,增加效数可以提高加热蒸汽的经济性。但是,效数是增加,各效的传热温差损失的总和也随之增加,致使有效的传热温差减少;效数越多,设备的固定投入也越高。综合考虑各方面对经济性的影响和以往对该设备的使用经验,选取三效并流加料的中央循环管式蒸发器。
优缺点
优点:无需额外施加动力使料液从上一效流入下一效,节省了动力消耗。采用中央循环管式,使得结构紧凑、制造方便、操作可靠。
缺点:对于三效并流加料,末效溶液浓度高、温度低、黏度大,传热条件恶劣,往往需要更大的传热面积。对于中央循环管式蒸发器,由于结构上的限制,其循环速度较低;而且由于溶液在加热管内不断循环,使其组成始终接近于完成液,因而