S福第七章蒸发（Evaporation)7.1概述7.2单效蒸发计算7.3天蒸发操作的经济性和操作方式7.4蒸发设备
7.1 概述 7.2 单效蒸发计算* 7.3 蒸发操作的经济性和操作方式 7.4 蒸发设备 第七章 蒸发 (Evaporation)
福7.1概述(1)蒸发操作的目的(2)加热蒸汽和二次蒸汽(3)分类(4)蒸发操作的特点
7.1 概述 ❖ （1）蒸发操作的目的 ❖ （2）加热蒸汽和二次蒸汽 ❖ （3）分类 ❖ （4）蒸发操作的特点 ❖
福(1)蒸发操作的目的格获得浓缩的溶液直接作为化工产品或半成品脱除溶剂，将溶液增浓至饱和状态，随后加以冷却，析出固体产物，即采用蒸发，结晶的联合操作以获得固体溶质除杂质，3获得纯净的溶剂
（1）蒸发操作的目的 ⚫① 获得浓缩的溶液直接作为化工产品或半成品。 ⚫② 脱除溶剂，将溶液增浓至饱和状态，随后加以冷 却，析出固体产物，即采用蒸发，结晶的联合操作以 获得固体溶质。 ⚫ ③ 除杂质，获得纯净的溶剂
福(2)加热蒸汽和二次蒸汽加热蒸汽：用于加热的蒸汽二次蒸汽：由溶液蒸发出来的蒸汽(3)分类按蒸发操作空间的压力可分为：常压，加压，蒸发。（真空）或者减压按二次蒸汽的利用情况可以分为单效蒸发和多效蒸发
❖ （2）加热蒸汽和二次蒸汽 ❖ 加热蒸汽：用于加热的蒸汽 ❖ 二次蒸汽：由溶液蒸发出来的蒸汽 ❖ （3）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
福(4)蒸发操作的特点FO沸点升高溶液的性质往往对蒸发器的结构设计提出特殊的要求。溶剂汽化需吸收大量汽化热，因此蒸发操作是大量耗热的过程，节能是蒸发操作应予考虑的重要问题。浓溶液在沸腾汽化过程中常在加热表面上析出溶质而形成垢层，使传热过程恶化
❖ （4）蒸发操作的特点 ❖ ① 沸点升高 ❖ ② 溶液的性质往往对蒸发器的结构设计提出特殊 的要求。 ❖ ③ 溶剂汽化需吸收大量汽化热，因此蒸发操作是 大量耗热的过程，节能是蒸发操作应予考虑的重要 问题。 ▪ ④ 浓溶液在沸腾汽化过程中常在加热表面上析出 溶质而形成垢层，使传热过程恶化
福.2单效蒸发（single-effect evaporation）7.2.1单效蒸发的计算(1)物料衡算(2)热量衡算(3)蒸发器传热面积的计算(4)浓缩热和溶液的烩浓图
7.2 单效蒸发(single-effect evaporation) ❖ 7.2.1 单效蒸发的计算 ❖ （1）物料衡算 ❖ （2）热量衡算 ❖ （3）蒸发器传热面积的计算 ❖ （4）浓缩热和溶液的焓浓图
福3*7.2. 2蒸发设备中的温度差损失(1)(P252)溶质造成的沸点升高和杜林规则(2) 液柱静压头和加热管内摩擦损失对溶液沸点的影响(3)因蒸汽流动阻力引起的温度差损失(4)单效蒸发过程的计算
❖ 7.2.2 蒸发设备中的温度差损失 ❖ （1）溶质造成的沸点升高和杜林规则 (P252) ❖ （2）液柱静压头和加热管内摩擦损失对溶液 沸点的影响 ❖ （3）因蒸汽流动阻力引起的温度差损失 ❖ （4）单效蒸发过程的计算
福格7.2.1单效蒸发的计算，对于单效蒸发，在给定的生产任务和确定了操作条件以后，通常需要计算以下的这些内容：水分的蒸发量：加热蒸汽消耗量：蒸发器的传热面积要解决以上问题，我们可应用物料衡算方程、热量衡算方程和传热速率方程来解决
7.2.1 单效蒸发的计算 ❖ 对于单效蒸发，在给定的生产任务和确定了操作 条件以后，通常需要计算以下的这些内容： ❖ ① 水分的蒸发量； ❖ ② 加热蒸汽消耗量； ❖ ③ 蒸发器的传热面积。 ❖ 要解决以上问题，我们可应用物料衡算方程、热 量衡算方程和传热速率方程来解决
福(1）物料衡算溶质在蒸发过程中不挥发，且蒸发过程是个定态过程，单位时间进入和离开蒸发器的量相等，即W,H, T二次蒸汽Fxo =(F-W)xF, Xo, to, ho蒸发室加料XoW =F(1(1)水分蒸发量：D,Ts,Hx加热加热蒸汽(F-W),x,t,h,c完成液Fxo(2)X=完成液的浓度：F-WD,Ts,h式中×o，×一分别为料液、完成液的质量分数
❖ （1）物料衡算 ❖ 溶质在蒸发过程中不挥发，且蒸发过程是个定态过 程，单位时间进入和离开蒸发器的量相等，即 F, x0 , t0 , h0 加料 D, Ts, Hs 加热蒸汽 蒸发室 二次蒸汽 W, H, T 加热 D, Ts , hs (F - W), x, t,h, c 完成液 式中 x0，x——分别为料液、完成液的质量分数。 Fx0 = (F −W )x (1 ) 0 x x 水分蒸发量： W = F − （1） F W Fx x − = 0 完成液的浓度： （2）
（2）热量衡算福对蒸发器作热量衡算，当加热蒸汽在饱和温度下排出时福DH, +Fho =(F-W)h+WH + Dh, +Q)(3)D(H,-h,) = F(h- ho)+W(H-h)+Q(4)式中D加热蒸汽消耗量，kg/s；加料液与完成液的温度，℃；to, tho，h，h。——加料液，完成液和冷凝水的热焰，kJ/kg;；H，H一二次蒸汽和加热蒸汽的热烩，kJ/kg。量（DR）的某式中热损失Q可视具体条件来取加热蒸汽放热量一百分数
❖ （2）热量衡算 ❖ 对蒸发器作热量衡算，当加热蒸汽在饱和温度下排出时， 式中 D —— 加热蒸汽消耗量，kg/s； t0，t —— 加料液与完成液的温度，℃； h0，h，hs —— 加料液，完成液和冷凝水的热焓，kJ/kg； H，Hs—— 二次蒸汽和加热蒸汽的热焓，kJ/kg。 式中热损失Ql可视具体条件来取加热蒸汽放热量（DR）的某 一百分数。 DH + Fh = F −W h +WH + Dhs + Ql ( ) s 0 （3） D Hs − hs = F h − h +W H − h + Ql ( ) ( ) ( ) 0 （4）