7.1概述 第7章 7.2蒸发设备 蒸发 7.3单效蒸发 7.4蒸发操作的经济性和 多效蒸发
第7章 蒸 发 7.1 概述 7.2 蒸发设备 7.3 单效蒸发 7.4 蒸发操作的经济性和 多效蒸发
7.1概述 程：将含有不 溶 的溶液沸 汽化并移出蒸气，从而 使溶液中溶 度提高的元操作。 蒸和 的区 个 :加 冷却、保温 目的不同 蒸 、脱溶、除 、 蒸发操作的目的 ①制取增浓的液体产品，如烧碱浓缩、牛乳浓缩。 ②制备浓缩液和回收溶剂。糖液的浓缩、制盐 ③纯净溶剂的制取如海水淡化。 基本原理：溶剂挥发，溶质不挥发
7.1 概 述 �程: 将含有不��溶�的溶液沸�汽化并移出蒸气, 从而 使溶液中溶��度提高的�元操作。 蒸�和��的区�： 一、蒸发操作的目的 ① 制取增浓的液体产品，如烧碱浓缩、牛乳浓缩。 ② 制备浓缩液和回收溶剂。糖液的浓缩、制盐 ③ 纯净溶剂的制取如海水淡化。 基本原理：溶剂挥发，溶质不挥发 蒸 ：��、脱溶、除 ��：加 冷却、保温 目的不同
、 蒸发的流程 溶液：以水溶液为主 冷却水 分离器 过程物流名称： 混合冷凝器 二次蒸汽 二次蒸气（蒸出的蒸气被移走） 原料液 蒸发室 原料液 蒸 器 完成液 加热蒸汽 加热室 *L 真空泵 加蒸气 冷凝水 疏水器 0+ 冷凝水 完成液 蒸发流程图
二、蒸发的流程 溶液：以水溶液为主 过程物流名称： 蒸�器 二次蒸气（蒸出的蒸气被移走） 加�蒸气 冷凝水 原料液 完成液
三、蒸发过程分类 ①按蒸发操作空间的压力可分为：常压，加压，或 者减压（真空）蒸发。 ②按二次蒸汽的利用情况可以分为单效蒸发和多 效蒸发。 ③按蒸发器进、出料的连间歇续性差别，分为间歇 蒸发和连续蒸发
三、蒸发过程分类 ① 按蒸发操作空间的压力可分为：常压，加压，或 者减压（真空）蒸发。 ② 按二次蒸汽的利用情况可以分为单效蒸发和多 效蒸发。 ③按蒸发器进、出料的连间歇续性差别，分为间歇 蒸发和连续蒸发
常压蒸发时，采用敞口设备，二次蒸汽直接排到大气中，所用的 设备和工艺条件都最为简单。 加压蒸发主要是为了提高二次蒸汽的温度，以提高热能的利用率； 同时，提高溶液的沸点还可以增加溶液的流动性，改善传热效果。 工业上的蒸发操作大部分是在减压下进行的，真空蒸发优点： (1)在加热蒸汽温度相同的情况下，减压蒸发时的溶液的 沸点低，传热温差可以增大，可以节省蒸发器的传热面积； (2)用于处理热敏性溶液。 (3)用低压蒸汽做热源； (4)操作温度低，系统热损失少
常压蒸发时，采用敞口设备，二次蒸汽直接排到大气中，所用的 设备和工艺条件都最为简单。 加压蒸发主要是为了提高二次蒸汽的温度，以提高热能的利用率； 同时，提高溶液的沸点还可以增加溶液的流动性，改善传热效果。 工业上的蒸发操作大部分是在减压下进行的，真空蒸发优点： (1)在加热蒸汽温度相同的情况下，减压蒸发时的溶液的 沸点低，传热温差可以增大，可以节省蒸发器的传热面积； (3)用低压蒸汽做热源； (2)用于处理热敏性溶液。 (4)操作温度低，系统热损失少
不凝性气体 蒸流程 冷却水 效和多效蒸 二次蒸汽 1-加 管 5 2-加 室； 料液 4 3-中央循 管 单效蒸发：将二次蒸气不 3 4-蒸室 蒸汽 2 5-除沫器； 再利用而直接送到冷凝器 冷凝水 6-冷凝器 冷凝以除去的蒸发操作。 完成液 硝酸水溶液蒸流程 多效蒸：若将二次蒸气通到 一力 低的蒸 器作 加蒸气 可提高加蒸气（生蒸气） 的利用率， 串蒸 操作称多效蒸
多效蒸�：若将二次蒸气通到� 一 �力�低的蒸�器作� 加�蒸气，�可提高加�蒸气（生蒸气）的利用率，�� 串�蒸�操作称�多效蒸�。 �效和多效蒸� 单效蒸发：将二次蒸气不 再利用而直接送到冷凝器 冷凝以除去的蒸发操作。 3-中央循 管； 不凝性气体 冷却水 二次蒸汽 料液 加 蒸汽 冷凝水 完成液 水 硝酸 水溶液蒸 流程 蒸 流程 1 2 3 4 5 1-加 管； 2-加 室； 4-蒸 室； 5-除沫器； 6-冷凝器
四、蒸 操作的特点 性 :属于壁面 流体均有相 化的恒温 程。 2、溶液性 :敏性、腐 性、晶性、垢性、泡沫、粘度等。 3、沸点升高：当加蒸气一定，蒸 溶液的 温度差要小于 蒸 水的温度差。 4、泡沫 ：二次蒸气中有大量泡沫，易造成物料 失和冷凝 染。 5、能源利用：二次蒸气的利用是蒸 操作中要考 的 之
四、蒸�操作的特点 1、��性�：属于壁面��流体均有相�化的恒温 ���程。 2、溶液性�：�敏性、腐�性、�晶性、�垢性、泡沫、粘度等。 3、沸点升高：当加�蒸气一定�，蒸�溶液的��温度差要小于 蒸��水的温度差。 4、泡沫��：二次蒸气中�有大量泡沫，易造成物料�失和冷凝� ��染。 5、能源利用：二次蒸气的利用是蒸�操作中要考�的����之一
加热蒸汽与二次蒸汽的温差用于两部分： 1.传热推动力； 2.溶液的沸点升高 KAt KA(T t) 例如：101.3kPa下，水的沸点100℃，12%(Na0H)水溶液沸 点105℃，若加热蒸汽112℃ 传热推动力=？
加热蒸汽与二次蒸汽的温差用于两部分： 1．传热推动力； 2．溶液的沸点升高 例如：101.3kPa下，水的沸点100℃,12%(NaOH)水溶液沸 点105℃,若加热蒸汽112℃ 传热推动力=？ Q KAt KA(T t) 0 t t
(1) 中央循环管式（或标准式）蒸发 二次蒸气 加 室由垂点管束成，管使PTt 中央有一直径大的管孟。 降液管或中央獲WARE INC X 1-外壳： 粗管 管，其截面 2-加热室： 加管截面40三00% 3-中央循环 4-蒸发室： 管一沸管或加 径Φ25-75mm TRIAL 5-除沫器 VERSICN 冷表 循 http://www.foxpdcom 完我 生的原因： 一7-2中央循 管式蒸器 管内位体 液体受 面天，受良好，致使 管内汽液 混和物密度比粗管内小，密度差促使溶液循
加�室由垂直管束�成，管束 中央有一直径�大的管子。 循��生的原因： 粗管——降液管或中央循�管，其截面 ��加�管�截面�40—100％ �管——沸�管或加�管，直 径Ф25—75mm，�径比20—40 �管内�位体�液体受�面大，受�良好，致使�管内汽液 混和物密度比粗管内小，密度差促使溶液循�。 （1） 中央循环管式（或标准式）蒸发器 完成液 二次蒸气 料液 加热蒸气 冷凝水 1 2 3 4 5 1-外壳； 2-加热室； 3-中央循环管； 4-蒸发室； 5-除沫器 7-2 中央循 管式蒸 器
优点： (1)溶液循环好，传热效率高： (2)结构紧凑，制造方便，操作可靠，应用 广泛，有“标准蒸发器”之称。 缺点： (1)完成液粘度大，沸点高； (2)循环速度在0.4一0.5m/s以下，不易清洗； 中央循 管式蒸 器适于 理 垢不重，腐 性小的溶液
优点： 中央循�管式蒸�器适于�理�垢不�重，腐�性小的溶液。 缺点： （1）溶液循环好，传热效率高； （2）结构紧凑，制造方便，操作可靠，应用 广泛，有“标准蒸发器”之称。 （1）完成液粘度大，沸点高； （2）循环速度在0.4－0.5m/s以下，不易清洗；