石河子大学《化工原理》课件-第8章蒸发.pptVIP

多效蒸发与单效蒸发的比较3）多效与单效的温度差损失比较蒸发室内溶液静压强效应和沸点升高在多效蒸发中对生产能力的影响比单效中大，因为各效的有效温差都会由于此二项的因素而减少，使积累的温差损失超过单效。PPA1A2A3故相同生产能力下，A?A。因此，多效蒸发的设备费大。而且，效数越多，设备费增大的幅度越大，生产强度更低。因为多效蒸发与单效蒸发的比较PPA1A2A3§8.3多效蒸发采用多效额外蒸汽的引出采用热泵蒸发流程冷凝水的自蒸发§8.4提高生蒸汽热能利用程度的措施采用多效§8.4提高生蒸汽热能利用程度的措施第8章 蒸发 将含有不挥发性溶质的稀溶液中部分溶剂汽化、除去的单元操作，称为蒸发。2、蒸发操作的目的（1）获得浓缩的溶液（2）获得固体溶质（3）除去杂质§8.1概述1、什么是蒸发?溶剂S溶质A（不挥发）溶剂S加热石河子大学《化工原理》3、蒸发设备思考1： 如图为减压式操作设备，为什么图中冷凝器的放置高度要很高？思考2： 生蒸汽与二次蒸汽何者温度高？§8.1概述间壁式换热器：蒸发器(加热室，蒸发室)除沫器冷凝器真空装置除沫器二次蒸汽蒸发室加热室不凝性气体（生蒸汽）冷凝器4、蒸发操作的特点： 传质—传热能耗大从进口到出口传热温差逐渐减小（∵浓度↑，沸点↑）易结垢、粘度逐渐变大而使传热条件恶化§8.1概述除沫器二次蒸汽蒸发室加热室（生蒸汽）不凝性气体冷凝器§8.2单效蒸发器的计算已知：F、x0、t0、x1计算内容：L、W、加热蒸汽量D、加热面积一、物料衡算DA二、能量衡算-----查焓浓图a.无明显浓缩热的体系§8.2单效蒸发器的计算稀释热假定：①H-hw=R（加热蒸汽汽化潜热）；②h1?h0；③H?-h1?r（二次蒸汽汽化潜热）；④Ql?0汽化1kg水所消耗的蒸汽量，其值约为1。实际上D/W=1.1§8.2单效蒸发器的计算b.有明显浓缩热的体系 先按情况a计算，然后再校正。§8.2单效蒸发器的计算三、加热面积A的计算K值约为600~6000W/m2KPt取决于：冷凝器压力P、溶液浓度、蒸发室内液层深度，因此，tT?。P?§8.2单效蒸发器的计算△=t-T?-----传热温度差损失蒸发器的传热温差??tm1)最大温差（理论温度差）：当加热蒸汽的温度T一定时，若蒸发室内是压力为1atm的纯水，则此时的传热温差最大。2)有效温差：若蒸发的不是纯水，而是溶剂，则其在常压下的沸点必高于纯水，假设为t，且t?T饱和，则此时的有效温差：3)温度差损失：显然，有效温差?t比理论温度差?tT要小，称为传热温度差损失，以?表示。4)蒸发器的传热温差??tm：理论温度差?tT很容易计算，如果又计算出温度差损失?，则?tm可以轻松求出：引起传热温差损失△的原因：P（1）溶液沸点升高（与同压力下纯溶剂相比）：??溶液蒸汽压纯水的蒸汽压溶液沸点水的沸点（2）蒸发室内溶液静压强而引起：???溶液内部压力p??溶液外部压力p?溶液内部沸点溶液外部沸点P?P??3）二次蒸汽在管路中流动的阻力损失引起：????蒸气流动克服阻力→需推动力?P=(p-p?)→溶液上方压力p?增大→溶液内部压力p??增大→溶液沸点升高。?=??+???+????引起传热温差损失△的原因：（1）溶液沸点升高（与同压力下纯溶剂相比）------杜林规则PP?P??t为溶液的沸点，与溶液的种类、浓度及操作压力有关。杜林规则：某溶液的沸点与相同压力下标准溶液的沸点呈线性关系。操作压力下水的沸点常压下溶液的沸点常压下水的沸点操作压力下溶液的沸点一、多效蒸发及其流程§8.3多效蒸发思考：P1、P2、P3大小顺序？P二次蒸汽123并流流程：并流流程优、缺点：①料液可自动流入下一效，无需泵输送；②溶液会发生闪蒸而产生更多的蒸汽；③传热推动力依次减小；④K依次减小；P二次蒸汽123优、缺点：①料液需用泵送入下一效；②传热推动力较为均匀；③因各效进料温度均低于沸点，与并流相比，产生的二次蒸汽量较少。§8.3多效蒸发逆流流程：