化工原理47-48学时-b学习用ppt讲述.pptVIP

* 蒸发器的选型原则 ①对物料的工艺特性有良好的适应性，如热敏性、腐蚀性、结晶、结垢、黏性、发泡性等。其中黏度在蒸发过程中的增加程度及结垢情况应给予特别注意。 ②满足生产工艺对完成液质和量的要求。 ③结构简单，操作可靠，造价和操作费用低廉，经济合理，维修方便。 常用蒸发器的主要性能和适用场合列于表6-3中 * 第六章 蒸发 6.2 蒸发设备 6.2.1 循环型蒸发器 6.2.2 单程型蒸发器 6.2.3 蒸发设备和蒸发技术的发展 6.2.4 蒸发器的选型 6.2.5 蒸发器的辅助设备（自学） * 第六章 蒸发 6.3 单效蒸发的计算 6.3.1 物料衡算与热量衡算 * 一．物料衡算 图6-14单效蒸发的物料衡算与热量衡算 * 完成液的流量 水分蒸发量 完成液的组成 一．物料衡算 * 二．热量衡算 对蒸发器作热量衡算 蒸发器的热负荷 蒸发器的热损失 * 1.溶液稀释热较大的情况 某些盐、碱的水溶液，在稀释时其放热效应非常显著。 需通过实验测定焓值随组成和温度的变化。 图6-15是以0℃为基准温度的NaOH水溶液的焓浓图。由此可见，溶液的焓和组成的关系是高度非线性的。 二．热量衡算 * 图6-15 氢氧化钠的焓浓图 二．热量衡算 * 加热蒸汽消耗量 加热蒸汽的冷凝潜热 蒸发器的热负荷 二．热量衡算 * 2. 可忽略溶液稀释热的情况 大多数溶液在溶质含量不太高时，其稀释热不显著常可忽略。对于这类溶液，其焓值可由比热容近似计算。以0℃的溶液为基准，则 原料液比热容 完成液的比热容 二．热量衡算 * 水溶液的比热容可由水的比热容和溶质的比热容近似按线性加和原则计算 溶质的比热容 水的比热容 二．热量衡算 * 联立物料衡算和热量衡算式，可得 热损失 使水在t1下汽化成二次蒸汽 将原料液由t0升温至沸点t1 加热蒸汽供热 二．热量衡算 * 近似取 水在t1℃的汽化热 则有 若原料液在沸点下加入蒸发器并忽略热损失，则 单位蒸汽消耗量 二．热量衡算 * 对于单效蒸发， 若忽略水的汽化热随压力的变化，理论上： 实际上由于热损失和浓缩的热效应等原因 二．热量衡算 * 第六章 蒸发 6.3 单效蒸发的计算 6.3.1 物料衡算与热量衡算 6.3.2 蒸发器的传热面积 * 蒸发器的传热面积由传热速率方程计算，即 由蒸发器的热衡算确定 大多取经验数值 必须考虑溶液沸点升高 * 一．溶液的温度差损失 单效蒸发传热的有效温度差 图6-16 NaOH 水溶液的杜林线图 单效蒸发传热的理论总温度差 * 总温度差损失 引起蒸发中温差损失（沸点升高）的因素包括如下三个方面： ①溶液中不挥发溶质引起的饱和蒸汽压下降； 一．溶液的温度差损失 * ②垂直传热管中液柱静压力（膜式蒸发器除外）使液面下的静压力高于液面上分离空间的静压力； ③二次蒸汽在管道内的流动阻力和热损失。 所以 一．溶液的温度差损失 * 二．溶液沸点升高的计算 1．溶质存在引起的沸点升高Δ′ 与溶液压力相等时水的沸点 溶液的沸点 * 溶液沸点： 与操作压力、溶液种类及其组成有关。 获取 查手册——附录中 估算——杜林规则（Duhring’s rule） 二．溶液沸点升高的计算 * 杜林规则（Duhring’s rule） 一定组成的某种溶液的沸点与相同压力下标准液体（一般以水为标准液体）的沸点呈线性关系。 杜林线的截距 杜林线的斜率 二．溶液沸点升高的计算 * 图6-16 NaOH水溶液的杜林线图 二．溶液沸点升高的计算 * 其他压力下溶液的沸点升高，在缺乏实验数据时可用下面经验公式近似估算，即 常压下(101.3kPa)由于溶质存在引起的沸点升高 操作压力下由于溶质存在引起的沸点升高 校正系数 二．溶液沸点升高的计算 * 2．液柱静压头引起的沸点升高Δ″ 以液层中部点的压力和沸点代表整个液层的平均压力和沸点 液面处压力 液层平均压力 与压力pm对应的溶液沸点 与压力p′对应的溶液沸点 二．溶液沸点升高的计算 * 3．流动阻力引起的沸点升高Δ’’’ 由于管路中流动阻力，使蒸发器内二次蒸汽的温度高于冷凝器内的温度，称为流动阻力引起的沸点升高。 其数值难于准确计算，一般取经验值。从蒸发器至冷凝器Δ’’’取1℃～1.5℃，各效之间Δ’’’取为1℃。 二．溶液沸点升高的计算 * 练 习 题 目 思考题 作业题: 1、2、3 1.和一般的传热过程相比较，蒸发操作有何特点？ 2.蒸发过程的温度差损失包括哪几部分 ？ 3.试比较循环型与单程型蒸发器的操作特点与适用场合。 4.简述蒸发设备和蒸发技术的发展趋势。 * 第六章 蒸发 通过本章学习，掌握蒸发操作的特点