西安交大化工原理电子课件.pdf

西
安第六章蒸发
交交
大大
化化
工工第一节概述
原原
理理第二节单效蒸发
电电
子子第三节多效蒸发
课课
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西第一节概述
安
交交一一、、、蒸发的概念蒸发的概念:
大大挥发性溶剂,,不挥发溶质不挥发溶质――加热、、沸腾沸腾
化
化化--→→溶剂部分汽化;;溶液浓缩溶液浓缩
工工
原原热量供给→→汽化汽化→→热量衡算热量衡算传热
理理特←←←速率
电
电点蒸汽移出→→浓缩浓缩→→物料衡算物料衡算方程
子子
课课沸腾现象溶液→→沸点升高沸点升高
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西
安
装置: 下部有加热室((管式换热器管式换热器)
交交
大大管外::加热饱和蒸汽加热饱和蒸汽
化化蒸发器管内::溶液沸腾汽化溶液沸腾汽化
工工
浓缩液底部排出
原原
理理上部::分离室分离室蒸汽与液沫分离,
电电挡板除沫
子子
冷凝器
课课
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西二二、、、蒸发过程的分类蒸发过程的分类:
安 1、、操作压力操作压力
交交常压沸点>100 ℃饱和蒸汽压力高
大大
减压沸点低:
化化
↑↑ΔΔ可利用废汽
工工(1) tm, (2)
原原(3) 热敏性物质沸点温度低,,减少减少
理理热损失
电电缺点:(1) 真空装置
子子沸点↓↓,,,μμμ↑↑↑,,,ααα↓↓↓,, ↓
课课(2) K
件件(3) 二次蒸汽t↓, 冷凝器温差
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西
安 2、二次蒸汽利用
交交单效蒸发
大大
化化多效蒸发二次蒸汽用于下一效
工工操作压力、、沸点低于上效沸点低于上效
原原
3、、操作情况操作情况
理理
连续式以出料沸点最高
电电 X1
子子间隙式一次加料→→最终最终出料
X1
课课
连续加料维持液面,X 一次出料
件件 1
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西
安
间隙式时, 值一直变化
交交 x
大大
化化∆> ∆= ∆
t初 t 终 t 终(连续)
工工
原原
理理∴∴∴间隙式生产能力> 连续式( 操作情况
电电下下),), 但间隙式存在非生产时间。
子子
课课
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西
安三三、、、蒸发过程总结蒸发过程总结
交交 1、、实质是传热过程实质是传热过程
大大
、、沸点升高沸点升高,,传热温差小于蒸发纯溶传热温差小于蒸发纯溶
化化 2
剂
工工
原原 3、、重视体系特性重视体系特性
理理结垢、、结晶结晶
电电热敏物质
子子粘度与腐蚀性等
课课
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西第二节单效蒸发
安
交交讨论对象::连续稳态操作连续稳态操作
大大已知条件::加料量加料量;;质量分数质量分数;;初初
F kg/h x0
化化温;;要求完成液浓度要求完成液浓度加热蒸
t0 x1;
工工汽饱和蒸汽;;操作压力操作压力
TS(pS) pC
原原
任务:(1) 计算水分蒸发量((二次蒸汽量二次蒸汽量)
理理
W kg/h
电电
子子(2) 加热蒸汽消耗量D kg/h
课课(3) 蒸发器传热面积S
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西
安
交交
一一、、、单效蒸发器的计算单效蒸发器的计算
大大
化化物料衡算
工
工工热量衡算
原原
理理传热速率方程
电电沸点升高关系式
子子
课课
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西
安 1、、蒸发量蒸发量 w
交
交以单位时间为基准,,物料衡算物料衡算:
大大
化化 F x=( F − w ) x ⇒
工工 0 1
原原
 x 0
理理 w= F (1 −)
 x
电电 1
子子 F x
 x = 0
课课 1 −
件件 F w
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