蒸发浓缩操作原理.pptVIP

第五章 蒸发;;三、分类;四、蒸发操作的特点 ;;溶液沸点升高的计算公式：;传热温度差损失：在一定操作压强条件下溶液的沸点升高。;例：用476kN/m2（绝压）的水蒸气作为加热蒸汽（Ts=150 ℃），蒸发室内压力为1atm，蒸发30%的NaOH溶液，沸点为t=115 ℃，其最大传热温度差，用ΔtT来表示： ΔtT=Ts-T=150-100=50℃;（1）因溶液的蒸汽压下降而引起的温度差损失Δ′；;;式中 ——常压下溶液的沸点升高，可由实验测定的tA值 求得，℃； Δ′——操作条件下溶液的沸点升高，℃； f——校正系数，无因次。其经验计算式为： ;(2) 杜林规则;当某压强下水的沸点tw=0时，则上式变为： ;; 常根据平均压强pm查出纯水的相应沸点tpm，故因静压强而引起的温度差损失为： Δ″=tpm-tp′ （5-11）;;;;;;式中 D——加热蒸气的消耗量,kg/h H——加热蒸气的焓,kJ/kg h0——原料液的焓, kJ/kg H’——二次蒸气的焓, kJ/kg h1——完成液的焓, kJ/kg hw——冷凝水的焓,kJ/kg QL——热损失, kJ/h;若加热蒸气的冷凝液在蒸气的饱和温度下排除，则 ;;计算溶液比热的经验公式为： Cp=cpw(1-x)+cpBx （5-19）;为简化计算，上式中完成液的比热可用原料液的比热表示。;上式即为完成液比热与原料液比热间的关系式。;由于 H-cpwT≈r (5-23) H?-cpwt1≈r′ (5-24) 式中 r——加热蒸气的汽化热，kJ/kg； r′——二次蒸气的汽化热，kJ/kg。; 若原料液预热至沸点再进入蒸发器，且忽略热损失，上式简化为： ;单效蒸发操作中e≈1，每蒸发1kg 的水分约消耗1kg 的加热蒸气（由于蒸汽的汽化热随压强变化不大，即r≈r′） ；;;;;;例题 有一传热面积为30m2的单效蒸发器，将35℃，浓度为20%（质量）的NaOH溶液浓缩至50%（质量）。已知加热用饱和水蒸气的压力为294kN/m2（绝压），蒸发室内压力为19.6 kN/m2（绝压），溶液的沸点为100℃，又蒸发器的总传热系数为1000W/m2?k,热损失可取为传热量的3%，试计算加热蒸气消耗量D和料液处理量F。;19.6 kN/m2（绝压）时： 蒸气的焓H*=2605kJ/kg 饱和温度T′=59.7℃ 二次蒸气的焓 H′=2605+1.88×(100-59.7)=2681kJ/kg, (1.88为水蒸气的比热,kJ/kg·k);(2)?料液流量F ;(3)?不考虑溶液的浓缩热时，求料液流量。; 此例的2、3两项计算结果表明，蒸发面积相同时，不考虑浓缩热所得料液处理量要比实际情况约高6%。;;进料状况影响蒸发器的生产能力：;;; 一般来说，增大总传热系数是提高蒸发器生产强度的主要途径。;;效数; ;原料液;;原料液;;原料液;;;优点：;;;;;;;;;; 将燃料气与空气按比例混合后喷入溶液中，燃烧气的温度可高达1200—1800℃，由于气液间的温度差大，且气体对溶液产生强烈的鼓泡作用，使水分迅速蒸发，蒸出的二次蒸气与烟道气一同由顶部排出。