化工原理（上册） 教学课件 作者 钟理伍钦马四朋 主编 上册( 第5章,蒸发) 蒸发1.pptVIP

尚辅网 尚辅网 第五章 蒸发 主要内容： 沸点校正 单效蒸发及计算 多效蒸发及计算 动画 概述 蒸发——通过沸腾使含不挥发溶质的溶液中溶剂汽化并被移走，从而提高溶质的浓度。 蒸发操作可以在加压、常压和减压条件下进行，采用何种操作压强需根据具体情况而定。 第一节 蒸发设备 今天所用的蒸汽加热式蒸发器有： 1、短管蒸发器 2、长管垂直蒸发器 强制循环式 上流式（升膜式） 下流式（降膜式） 3、搅拌膜式蒸发器 1-1、短管蒸发器 是一种老式的蒸发器， 管长1.22-2.44m，直径 为2-4英寸。见图【5-2】 蒸汽在管外冷凝，管束 中有一大的中央循环管， 它占总截面积的25-40%。 液体从大管中下降从小 管中上升。 1-1-1标准式蒸发器 加热室由垂直的管束组成，管束 中央有一根直径较粗的管子。由 于细管多传热面积大，因此在细 管外流体获得的热量与大管相比 要多，因而汽化量也大，结果在 它们之间因密度差而造成循环。 动画 1-1-2悬筐式蒸发器 是由标准式改进，加 热室悬挂在蒸发器内， 可由蒸发器的顶部取 出，便于清洗和更换。 悬筐式蒸发器由中央 循环管通入加热蒸汽， 加热管束与蒸发器外 壳之间留有环隙。 动画 悬筐式蒸发器循环速度1-1.5m/s，这样可提高传热速率，改善结垢情况。 1-2 外加热式和强制循环式蒸发器 1-2-1外加热式蒸发器 因循环管内的溶液与加 热管内的液体密度不同， 因而循环管内的液体向 下运动，加热管内的液 体向上运动形成循环。 循环速度约1.5m/s。 动画 1-2-2强制循环蒸发器 由于溶液各部分温度的不同造成密度的不同，因而产生的循环属于自然循环式蒸发器。这类型的蒸发器缺点是：传热效果较差；易结垢结晶。为了克服这一缺点，用流体机械强迫溶液循环。循环速度2-5m/s。 动画 1-3 膜式蒸发器 物料在上述蒸发器中停 留时间较长，故不适宜 于处理热敏性物料。一 般在膜式蒸发器中物料 的停留时间较短若干秒 至十来秒。 1-3-1 升膜式蒸发器 加热室由单根或多根垂直管组成。原料被加热到沸点或接近沸点后进入加热室底部，由二次蒸汽提升并在加热管内形成膜状流动，同时蒸发出溶剂，汽液在顶部分离器分离。二次蒸汽速度大于10m/s，一般20-50m/s。 动画 1-3-2 降膜蒸发器 若蒸发浓度或粘度较 大的溶液，可用降膜 式蒸发器。原料液由 加热室的顶部进入， 通过分布器均匀地流 入加热管并在重力的 作用下形成下降的膜，同时蒸发出溶剂。 动画 * * 尚辅网 尚辅网 尚辅网 蒸发过程中的溶剂可以是水，也可以是其他溶剂，本章所涉及的溶剂是水。 如果溶液只进行一次沸腾汽化操作，称为单效蒸发；如果一次蒸发得到的浓缩液再进行一次蒸发，而且加热介质是上一效汽化的蒸汽称双效蒸发。 尚辅网 蒸发操作产生的蒸汽称为二次蒸汽。蒸发过程第一效的加热蒸汽称为生蒸汽。 图【5-1】 尚辅网 尚辅网 图【5-2】 尚辅网 其特点：结构紧凑、制造方便、操作可靠。循环速度0.4-0.5m/s。 缺点：加热室不易清洗。 尚辅网 标准.swf 尚辅网 图【5-3】 尚辅网 尚辅网 尚辅网 图【5-4】 尚辅网 尚辅网 尚辅网 尚辅网 图【5-5】 尚辅网 尚辅网 尚辅网 图【5-6】 尚辅网