单效蒸发.
单效蒸发及计算
单效蒸发及计算一.物料衡算(materialbalance)对图片5-13所示的单效蒸发器进行溶质的质量衡算，可得由上式可得水的蒸发量及完成液的浓度分别为(5-1)(5-2)式中F———原料液量，kg/h；W———水的蒸发量，kg/h；L———完成液量，kg/h；x0———料液中溶质的浓度，质量分率；x1———完成液中溶质的浓度，质量分率。
二.能量衡算(energybalance)仍参见图片(5-13)，设加热蒸汽的冷凝液在饱和温度下排出，则由蒸发器的热量衡算得（5-3）或（5-3a）式中D———加热蒸汽耗量，kg/h；H———加热蒸汽的焓，kJ/kg；h0———原料液的焓，kJ/kg；H'———二次蒸汽的焓，kJ/kg；h1———完成液的焓，kJ/kg；hc———冷凝水的焓，kJ/kg；QL———蒸发器的热损失，kJ/h；Q———蒸发器的热负荷或传热速率，kJ/h。
由式5-3或5-3a可知，如果各物流的焓值已知及热损失给定，即可求出加热蒸汽用量D以及蒸发器的热负荷Q。
溶液的焓值是其浓度和温度的函数。
对于不同种类的溶液，其焓值与浓度和温度的这种函数关系有很大的差异。
因此，在应用式5-3或5-3a求算D时，按两种情况分别讨论：溶液的稀释热可以忽略的情形和稀释热较大的情形。
1．可忽略溶液稀释热的情况大多数溶液属于此种情况。
例如许多无机盐的水溶液在中等浓度时，其稀释的热效应均较小。
对于这种溶液，其焓值可由比热容近似计算。
若以0℃的溶液为基准，则（5-4）（5-4a）将上二式代入式5-3a得（5-3b）式中t0———原料液的温度，℃；t1———完成液的温度，℃；C0———原料液的比热容，℃；C1———完成液的比热容，℃；当溶液溶解的热效应不大时，其比热容可近似按线性加合原则，由水的比热容和溶质的比热容加合计算，即(5-5)(5-5a)式中CW———水的比热容，℃；CB———溶质的比热容，℃。
将式5-5与5-5a联立消去CB并代入式5-2中，可得，再将上式代入式5-3b中，并整理得（5-6）由于已假定加热蒸汽的冷凝水在饱和温度下排出，则上式中的即为加热蒸汽的冷凝潜热，即(5-7)但由于溶液的沸点升高，二次蒸汽的温度与溶液温度t1并不相同（下面还要详细讨论）。
单效蒸发器操作规程
单效蒸发器操作规程单效蒸发器是一种常见的分离设备，广泛应用于化工、制药、食品等行业。
为了确保单效蒸发器的安全运行和高效生产，需要遵守一系列操作规程。
一、操作准备1. 进行操作前，必须对单效蒸发器进行检查，确认设备完好无损，各侧管道通畅，有无泄漏、堵塞等异常情况。
2. 根据所处理物料的性质和工艺要求，准备好所需的原料、溶剂和辅助设备。
二、启动预检1. 将单效蒸发器冷却系统的循环泵和空气螺杆压缩机启动，确保水泵压力和空气压力正常。
2. 开启蒸汽系统，确认蒸汽阀门处于开启状态。
3. 开启真空泵，在合适的压力范围内对设备进行真空抽气，确保系统能够正常运行。
三、操作步骤1. 将预处理的物料通过加料泵送入单效蒸发器内，控制物料的进料流量。
2. 打开进料阀门，调整出料阀门，使物料流入蒸发器内，并通过观察玻璃、液位计或压力表来控制物料的进料速度和液位。
3. 开启加热系统，调整加热介质的温度，使物料逐渐加热。
4. 观察和记录物料的蒸发和浓缩效果，根据工艺要求进行调整。
5. 当物料浓缩到预定浓度时，关闭进料阀门，停止加热。
6. 关闭蒸汽系统，断开加热介质的供应。
7. 关闭真空泵，停止真空抽气。
8. 打开出料阀门，将浓缩后的物料从单效蒸发器中排出，并输送至下一工序或收集容器。
9. 关闭蒸发器的各种系统设备，完成操作。
四、操作注意事项1. 操作人员必须穿戴好安全防护装备，如安全帽、防护眼镜、防护手套等。
2. 调整加热介质的温度时，要谨慎操作，避免温度过高引发事故。
3. 注意观察物料的蒸发和浓缩效果，及时调整操作参数，以保证设备稳定运行。
4. 在操作过程中，严禁私自调整或操作未经授权的设备部件。
5. 如发现设备异常情况，如温度异常、压力异常、泄漏等，应立即停机检修，并通知相关人员进行维修。
6. 操作结束后，及时清理设备和管道，保持设备的清洁和无污染状态。
五、紧急情况处理1. 如遇到设备突发故障或其他紧急情况，操作人员应立即停止操作，并向相关人员汇报。
化工原理 单效蒸发
溶液的沸点t=T+Δ,有效传热温度差Δt=ΔtT-Δ
温度差损失原因：〈〈12〉〉溶蒸液发的器沸中点液升柱高静压头的影响 〈3〉流体摩擦阻力损失
⑴ 溶液的沸点升高与杜林规则
将1atm下的沸点升高
杜林(Duhling)规则：溶液的沸点与同温度 近似地作为其它压力
若为沸点进料，即t0 t1,并忽略热损失和比热C1和C0的差别，则有：
D Wr r
或 D r Wr
由于蒸汽在t1和T下的潜热r和r相差不大,
D W
r R
1
②溶液的浓缩热不可忽略
（3）蒸发Байду номын сангаас传热面积的计算
A Q DR K (Ts t1 ) K (Ts t1 )
1 K
1
i
Ri
1
o
Ro
5.3 2 蒸发设备中的温度差损失
Q H s hs
9.87 105
2728 556.51000
0.455kg / s 1640kg / h
2·求料液流量F
DH s Fh0 WH (F W )h1 Dhs QL
查NaOH的焓浓图得：料液的焓h0＝120kJ/kg,完成液的焓 h1＝540kJ/kg
又热损失 QL＝0·03Q 0.03 9.87 105 29600W 29.6kW
h1=c1t1,h0=c0t0代入热量衡算C式1＝：4.187 1－0.5＋2.01 0.5＝3.1
0·455（2728－556·5）＋F 3·75 35＝F－W 3·1100＋2681W＋29·6
178·7F＋2371W＝958·4 将W＝0·6F代入，解得：F＝0·6kg/s,W=0·36kg/s
单效蒸发
h = cpt
h0 =c p , 0 t0
c p = c p,w (1 w) + c p,b w = c p,w (c p,w c p,b )w c p,0 = c p,w (1 w0 ) + c p,b w0 = c p,w (c p,w c p,b )w0
代入热流量公式得：
Φ = qm,v r0 = qm,0c p,0 (t t0 ) + qm,wr′ + Φ L
t '" = 0.5 ~ 1° C
5.3 单效蒸发 5.3.1 物料衡算
目的： 目的：计算蒸发水量和完成液浓度 对溶质： 对溶质：
料液 qm0,w0, t0 ,c0 ,h0
加热室
二次蒸汽 qmwT’,H’
qm,0 w0 = (qm,0 qm,w )w
蒸发水量： q m,w w0 = q m ,0 (1 ) w
完成液 qm0-qmw,w, t,c,h
因此，溶液的沸点： 因此，溶液的沸点：
t = T ′ + t ' + t " + t '" = T ′ + t t
② 传热温差损失 溶液沸点升高，造成传热温差减小。
理论传热温度差： tT = T T ′
有效传热温差：
传热温度差损失：
t = T t
tT t = t T ′ = t t
若沸点进料，忽略热损失时，
t0 = t
qm , w qm , v
ΦL = 0
qm ,v =
qm , w r ′ r0
r = ≈1 r′
生蒸汽的经济性（经济程度） 生蒸汽的经济性（经济程度）qmw/qmv * 蒸发操作重要经济指标之一，反映蒸发操作能耗的大小; * 实际由于沸点升高和热损失，单效蒸发 qmw/qmv ≈0.9 。
单效蒸发及其计算
温度差损失）， ℃；
Δ′——操作压强下由于溶液蒸气压下降而引起的沸点升高， ℃；
F——校正系数，无因次，其经验计算式为
式中 T′——操作压强下二次蒸气的温度， ℃； r′——操作压力下水的汽化热，kJ/kg。
单效蒸发及其计算
2. 按杜林规则计算
杜林规则说明溶液的沸点和同压强下标准溶液沸点间呈线性关 系。由于容易获得纯水在各种压强下的沸点，故一般选用纯水作为 标准溶液。只要知道溶液和水在两个不同压强下的沸点，以溶液沸 点为纵坐标，以水的沸点为横坐标，在直角坐标图上标绘相对应的 沸点值即可得到一条直线（称为杜林直线）。由此直线就可求得该 溶液在其他压强下的沸点。图5-2是由试验测定的不同组成的 NaOH水溶液的沸点与对应压力下纯水沸点的关系线图，已知任意 压力下水的沸点，可由图查出不同浓度下NaOH的沸点。
单效蒸发及其计算
（三）由于管路阻力而引起的温度差损失Δ″
二次蒸气由分离器送至冷凝器要克服管道 中流动阻力，所以分离室内二次蒸气压强应略 高于冷凝器中规定的压强。相应的蒸气温度也 高于冷凝器中蒸气的温度，两者的差值称为由 于管路阻力引起的温度差损失Δ″，其值与蒸气 的流速、物性及管路特性有关，一般取经验值 1～1.5 ℃。
单效蒸发及其计算
解：（1）求Δ′ 取冷凝器绝压pk为15kPa，可查出15 kPa下水蒸气的饱和 温度T′为53.5℃。取因流动阻力而引起的温度差损失Δ 1 ℃，故二次蒸气温度T′=54.5 ℃。由附表查出二次蒸气其他参 数为：T″=54.5 ℃，p′=15.4 kPa ,汽化潜热r′=2367.6 kJ/kg。
单效蒸发及其计算
单效蒸发及其计算
二、 单效蒸发的计算
单效蒸发中要计算的内容有：（1）单位时间内由溶 液中整除的二次蒸气质量，称为蒸发量；（2）单位时间内 消耗的加热蒸气量；（3）所需的蒸发器传热面积S。
项目四 任务一单效蒸发.
所以沸腾液体的平均温度为 ：
t t ( p) '' '
在大多数教材中，液柱内部的平均压力取的是液面压力和液柱 底部压力的平均值，即
1 LG 2 1 ' ' t ( p Lg ) t ( p ) 5 pm p
2. 蒸发设备中的温度差损失
（3）因蒸汽流动阻力引起的温度差损失 ' ' '
二、 单效蒸发
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 分的蒸发量； ② 热蒸汽消耗量； ③ 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。
1. 单效蒸发的计算
（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
一、 概述
（5）蒸发操作的特点 ① 沸点升高 蒸发的物料是溶有不挥发溶质的溶液。由拉乌尔定律可 知：在相同温度下，其蒸汽压纯溶剂的为低，因此，在相同的 压力下，溶液的沸点高于纯溶剂的沸点。故当加热蒸汽温一定 时，蒸发溶液时的传热温差就比蒸发纯溶剂时来得小，而溶液 的浓度越大，这种影响就越显著。 ② 节约能源 ③ 物料的工艺特性 本章的重点就是研究上述问题，同时还考虑从二次蒸汽 中分离夹带液沫的问题。
Fw0 ( F W )w
水分蒸发量： 完成液的浓度：
w0 W F (1 ) w
w Fw0 F W
1. 单效蒸发的计算
（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，
DIs Fi0 ( F W )i WI Dis Q损 D( I s is ) F (i i0 ) W ( I i) Q损
单效蒸发及计算
一.物料衡算二.能量衡算1．可忽略溶液稀释热的情况2．溶液稀释热不可忽略的情况三.传热设备的计算1.传热的平均温度差2.蒸发器的传热系数3.传热面积计算四.蒸发强度与加热蒸汽的经济性1.蒸发器的生产能力和蒸发强度2.加热蒸汽的经济性单效蒸发及计算一.物料衡算(materialbalance)对图片5-13所示的单效蒸发器进行溶质的质量衡算，可得由上式可得水的蒸发量及完成液的浓度分别为(5-1)(5-2)式中F———原料液量，kg/h；W———水的蒸发量，kg/h；L———完成液量，kg/h；x0———料液中溶质的浓度，质量分率；x1———完成液中溶质的浓度，质量分率。
二.能量衡算(energybalance)仍参见图片(5-13)，设加热蒸汽的冷凝液在饱和温度下排出，则由蒸发器的热量衡算得（5-3）或（5-3a）式中D———加热蒸汽耗量，kg/h；H———加热蒸汽的焓，kJ/kg；h0———原料液的焓，kJ/kg；H'———二次蒸汽的焓，kJ/kg；h1———完成液的焓，kJ/kg；hc———冷凝水的焓，kJ/kg；QL———蒸发器的热损失，kJ/h；Q———蒸发器的热负荷或传热速率，kJ/h。
由式5-3或5-3a可知，如果各物流的焓值已知及热损失给定，即可求出加热蒸汽用量D以及蒸发器的热负荷Q。
溶液的焓值是其浓度和温度的函数。
对于不同种类的溶液，其焓值与浓度和温度的这种函数关系有很大的差异。
因此，在应用式5-3或5-3a求算D时，按两种情况分别讨论：溶液的稀释热可以忽略的情形和稀释热较大的情形。
1．可忽略溶液稀释热的情况大多数溶液属于此种情况。
例如许多无机盐的水溶液在中等浓度时，其稀释的热效应均较小。
对于这种溶液，其焓值可由比热容近似计算。
若以0℃的溶液为基准，则（5-4）（5-4a）将上二式代入式5-3a得（5-3b）式中t0———原料液的温度，℃；t1———完成液的温度，℃；C0———原料液的比热容，℃；C1———完成液的比热容，℃；当溶液溶解的热效应不大时，其比热容可近似按线性加合原则，由水的比热容和溶质的比热容加合计算，即(5-5)(5-5a)式中CW———水的比热容，℃；CB———溶质的比热容，℃。
单效蒸发器蒸发计算方式
页眉内容单效蒸发器蒸发计算方式单效蒸发设计计算内容有： ①确定水的蒸发量； ②加热蒸汽消耗量； ③蒸发器所需传热面积。
在给定生产任务和操作条件，如进料量、温度和浓度，完成液的浓度，加热蒸汽的压力和冷凝器操作压力的情况下，上述任务可通过物料衡算、热量衡算和传热速率方程求解。
一、蒸发水量的计算对图5-13所示蒸发器进行溶质的物料衡算，可得由此可得水的蒸发量（5—1）完成液的浓度（5—2）式中：F ——原料液量，kg/h ； W ——蒸发水量，kg/h ； L ——完成液量，kg/h ； x 0——原料液中溶质的浓度，质量分数；x 1——完成液中溶质的浓度，质量分数。
二、加热蒸汽消耗量的计算加热蒸汽用量可通过热量衡算求得，即对图5-13作热量衡算可得：（5—3）110)(Lx x W F Fx =-=)1(1x x F W -=W F Fx x -=1Lc 10Q Dh Lh WH Fh DH +++=+‘图5-13 单效蒸发器或（5—3a ）式中：H ——加热蒸汽的焓，kJ/kg ; H ´——二次蒸汽的焓，kJ/kg ; h 0 ——原料液的焓，kJ/kg ; h 1 ——完成液的焓，kJ/kg ;h c ——加热室排出冷凝液的焓，kJ/h ; Q ——蒸发器的热负荷或传热速率，kJ/h ; Q L ——热损失，可取Q 的某一百分数，kJ/kg ; c 0、c 1——为原料、完成液的比热，kJ/(kg ·℃) 。
考虑溶液浓缩热不大，并将H ´取t 1下饱和蒸汽的焓，则（9—3a ）式可写成：（5—4）式中： r 、r ´——分别为加热蒸汽和二次蒸汽的汽化潜热，kJ/kg 。
若原料由预热器加热至沸点后进料（沸点进料），即t 0=t 1，并不计热损失，则（4—5）式可写为：（5—5）或（5—5a ） 式中：D /W 称为单位蒸汽消耗量，它表示加热蒸汽的利用程度，也称蒸汽的经济性。
单效蒸发及计算
单效蒸发及计算 Prepared on 22 November 2020单效蒸发及计算一.物料衡算(materialbalance)对图片5-13所示的单效蒸发器进行溶质的质量衡算，可得由上式可得水的蒸发量及完成液的浓度分别为(5-1)(5-2)式中F———原料液量，kg/h；W———水的蒸发量，kg/h；L———完成液量，kg/h；x0———料液中溶质的浓度，质量分率；x1———完成液中溶质的浓度，质量分率。
二.能量衡算(energybalance)仍参见图片(5-13)，设加热蒸汽的冷凝液在饱和温度下排出，则由蒸发器的热量衡算得（5-3）或（5-3a）式中D———加热蒸汽耗量，kg/h；H———加热蒸汽的焓，kJ/kg；h0———原料液的焓，kJ/kg；H'———二次蒸汽的焓，kJ/kg；h1———完成液的焓，kJ/kg；hc———冷凝水的焓，kJ/kg；QL———蒸发器的热损失，kJ/h；Q———蒸发器的热负荷或传热速率，kJ/h。
由式5-3或5-3a可知，如果各物流的焓值已知及热损失给定，即可求出加热蒸汽用量D以及蒸发器的热负荷Q。
溶液的焓值是其浓度和温度的函数。
对于不同种类的溶液，其焓值与浓度和温度的这种函数关系有很大的差异。
因此，在应用式5-3或5-3a求算D时，按两种情况分别讨论：溶液的稀释热可以忽略的情形和稀释热较大的情形。
1．可忽略溶液稀释热的情况大多数溶液属于此种情况。
例如许多无机盐的水溶液在中等浓度时，其稀释的热效应均较小。
对于这种溶液，其焓值可由比热容近似计算。
若以0℃的溶液为基准，则（5-4）（5-4a）将上二式代入式5-3a得（5-3b）式中t0———原料液的温度，℃；t1———完成液的温度，℃；C0———原料液的比热容，℃；C1———完成液的比热容，℃；当溶液溶解的热效应不大时，其比热容可近似按线性加合原则，由水的比热容和溶质的比热容加合计算，即(5-5)(5-5a)式中CW———水的比热容，℃；CB———溶质的比热容，℃。
第二节. 单效蒸发 一. 溶液的沸点和温度差损失.
二. 单效蒸发流程 生产中最简单的是单效真空蒸发，且多为水溶液 单效蒸发 — 二次蒸汽不加利用的蒸发 结构： 加热室、蒸发室 冷凝器 除沫器
⎧水分蒸发量⎫
计算 ⎪⎨蒸汽消耗量⎪⎬物料衡算、热量衡算
⎪⎩传热面积
⎪ ⎭
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三. 蒸发器的物料衡算
设 F — 进料量 kg/h
W — 蒸发水量 kg/h
浓度68％，温度60o C, 成品浓度90％，溶液沸点100o C，加
热蒸汽6kgf/cm（2 表），蒸发室压强 0.2kgf/cm（2 表），蒸发
器传热系数K 0 = 1200W / m2 ⋅o C, 硝酸铵比热C pB = 1.7kJkg ⋅o C 试求不计热损失和稀释 热时蒸汽的消耗量和所 需传热面积。
其高出的值 ∆/ 和溶液的种类、浓度及 蒸发操作的压强有关，
可由下述方法求出：
①∆t / = f∆a / — 经验公式法 ∆a / — 常压下由于溶液蒸汽压 下降引起的温度差损失
（即沸点升高）
∆a / = 常压下溶液沸点 t Aa − 常压下水沸点 twa ( 100 o C )
（可由附录中查出） f — 校正系数
给和稀释时相当的浓缩热，且浓度越大，浓缩热越高，即溶液的
焓不但与温度有关，且与其浓度有关。
对NaOH水溶液，由实验得焓浓图
横坐标 — 浓度x
纵坐标 — 焓h
参考坐标 — 等温曲线
2. 蒸汽消耗量计算
设 D — 蒸汽消耗量 kg/h
T、T / — 加热蒸汽、二次蒸汽饱和温度 oC H、H / — 加热蒸汽、二次蒸汽的焓 kJ / kg
⎧由溶液蒸汽压下降而引起的温度损失∆/ ⎪⎨由蒸发器中液柱静压强引起的温度损失∆// ⎪⎩由于管道中流动阻力产生压强降造成温度差损失∆t ///
蒸发器技术参数
蒸发器技术参数蒸发器是一种常见的热交换设备，广泛应用于化工、制药、食品等领域。
其技术参数是设计、选择和使用蒸发器的重要依据。
本文将从蒸发器的类型、尺寸、材料、传热性能等方面，对蒸发器的技术参数进行详细介绍，以期为相关领域的工程师和研究人员提供参考。
一、蒸发器的类型蒸发器按照工作原理可分为单效蒸发器、多效蒸发器、蒸发结晶器等多种类型。
在选择蒸发器时，需根据具体的工艺需求来确定所采用的蒸发器类型，并将其技术参数进行细致设计。
1. 单效蒸发器单效蒸发器是最简单的蒸发器类型，其工作原理是将液体物料加热至沸点，使其部分蒸发，然后将蒸气冷凝成液体。
单效蒸发器的设计参数包括加热面积、传热系数、蒸发速率等。
2. 多效蒸发器多效蒸发器是在单效蒸发器的基础上发展而来，通过多级蒸发和再利用蒸汽能量，提高了蒸发效率和能源利用率。
其设计参数有压力、温度、蒸发器数量、效率等。
3. 蒸发结晶器蒸发结晶器是在蒸发过程中将溶液过饱和，使溶质结晶析出的设备。
其技术参数包括结晶温度、溶液浓度、结晶速率等。
二、蒸发器的尺寸和材料1. 尺寸蒸发器的尺寸参数包括体积、高度、直径等，需根据工艺流程中的流量、浓度等参数来确定，以满足生产需求和安装要求。
2. 材料蒸发器的材料选择直接关系到其在特定工艺条件下的耐腐蚀性能和传热性能。
常见的蒸发器材料包括不锈钢、碳钢、镍合金等，需根据介质性质和工艺条件做出合理选择。
三、蒸发器的传热性能传热性能是衡量蒸发器性能的重要指标，其关键技术参数包括传热系数、表面温度、温差等。
传热性能参数的合理选择和调整，对于提高蒸发效率、降低能耗、保证操作安全至关重要。
四、蒸发器的控制参数蒸发器的控制参数包括进料流量、加热蒸汽温度、真空度、结晶温度等，在蒸发过程中需要实时监测和控制这些参数，以保证蒸发设备的稳定运行和产品质量。
蒸发器的技术参数涉及多个方面，包括类型、尺寸、材料、传热性能和控制参数等。
在实际应用中，需要综合考虑工艺要求、设备特性和经济效益等因素，合理选择和设计蒸发器的技术参数，以确保蒸发效率、产品质量和安全环保要求的实现。
单效蒸发设备操作规程
单效蒸发设备操作规程一、设备概述单效蒸发设备是一种常见的化工设备，主要用于溶液的浓缩和水的蒸发。
它通过将溶液加热，使水分蒸发，从而实现溶液的浓缩。
本文将详细介绍单效蒸发设备的操作规程。
二、设备操作前的准备工作1. 设备清洁：操作前应对设备进行清洁，确保设备内部无残留物，避免对产品质量的影响。
2. 检查设备：检查设备的密封性能、阀门和管道的完好性，确保设备正常运行。
3. 检查工艺参数：检查设备的工艺参数，包括进料流量、温度、压力等，确保设备在正常工作范围内。
三、设备操作步骤1. 打开加热源：根据工艺要求，打开加热源，将蒸发器内的溶液加热至设定温度。
2. 调节进料流量：根据工艺要求，调节进料泵的流量，控制进料速度，防止溶液过量或过少。
3. 调节蒸发温度：根据工艺要求，调节蒸发器的温度，控制蒸发速度，确保溶液的浓缩效果。
4. 监测蒸发器压力：定期监测蒸发器的压力，确保设备运行正常，避免压力过高或过低。
5. 定期清理结垢：定期检查蒸发器内部是否有结垢现象，如有需要进行清理，以保证设备正常运行。
6. 收集浓缩液和蒸汽：根据工艺要求，及时收集浓缩液和蒸汽，防止浓缩液回流或蒸汽泄漏。
四、设备操作安全注意事项1. 操作人员应穿戴好防护装备，如防酸碱手套、防护眼镜等，确保人身安全。
2. 操作时应严格按照工艺要求操作，不得随意调整设备参数。
3. 操作人员应定期接受安全培训，了解设备操作规程和应急处理措施。
4. 在操作过程中，如发现设备异常情况，应立即停机检修，并及时向相关人员报告。
5. 禁止在设备附近吸烟或使用明火，以防止火灾等安全事故的发生。
五、设备维护保养1. 定期检查设备的密封件、阀门等易损件，如有损坏应及时更换。
2. 定期清洗设备内部，清除结垢和污垢，保证设备的正常运行。
3. 定期对设备进行润滑和保养，确保设备的机械部件正常运转。
4. 定期检查设备的电气系统，确保电气设备的安全可靠。
六、设备故障处理1. 操作人员应熟悉设备常见故障及处理方法，并能够迅速判断和排除故障。
单效蒸发器操作规程
单效蒸发器操作规程
《单效蒸发器操作规程》
一、目的
为了保障单效蒸发器的正常运行，确保产品质量和生产效率，特制定本操作规程。
二、操作前的准备
1. 熟悉单效蒸发器的结构、性能和操作流程。
2. 检查设备是否完好，确保无损坏或异物影响操作。
3. 根据生产需求准备好所需的原料和辅助设备。
三、操作步骤
1. 打开单效蒸发器的进料阀门和抽气泵，确保设备内部处于负压状态。
2. 将预热的原料缓慢地加入蒸发器中，确保不会造成喷溅或堵塞。
同时根据产品特性和蒸发器规格调整加料速率。
3. 开启加热系统，调节蒸发器内部温度，控制蒸发速率。
4. 监控蒸发器内部的压力和温度，及时调整加热功率和进料速率，确保操作稳定。
5. 定期清理蒸发器内部的结垢和积碳，保持设备良好的导热性能。
6. 完成生产任务后，关闭蒸发器的进料阀门和抽气泵，停止加热系统，待设备冷却后进行清洗和维护。
四、安全注意事项
1. 操作人员必须穿戴好相关防护用具，如手套、护目镜等。
2. 加料时要小心操作，避免喷溅或烫伤。
3. 在使用过程中，严禁在蒸发器周围放置易燃物品，保持周围清洁。
4. 遇到设备故障或异常情况，应立即停止操作并及时报告维修人员。
五、日常维护
1. 定期检查蒸发器的各项设备和部件，确保运行安全、稳定。
2. 清洗和维护蒸发器内部结垢和积碳，避免影响设备操作效率和寿命。
以上就是对单效蒸发器操作规程的相关内容，希望广大操作人员认真执行，并保持设备的良好状态，确保生产效率和产品质量。
单效蒸发及计算.docx
单效蒸发及计算一.物料衡算 (materialbalance)对图片 5-13 所示的单效蒸发器进行溶质的质量衡算，可得由上式可得水的蒸发量及完成液的浓度分别为(5-1)(5-2)式中F———原料液量， kg/h；W———水的蒸发量， kg/h；L———完成液量， kg/h；x0———料液中溶质的浓度，质量分率；x1———完成液中溶质的浓度，质量分率。
二.能量衡算 (energybalance)仍参见图片 (5-13)，设加热蒸汽的冷凝液在饱和温度下排出，则由蒸发器的热量衡算得（ 5-3）或（5-3a）式中D———加热蒸汽耗量， kg/h；H———加热蒸汽的焓， kJ/kg；h0———原料液的焓， kJ/kg；H'———二次蒸汽的焓， kJ/kg；h1———完成液的焓， kJ/kg；hc———冷凝水的焓， kJ/kg；QL———蒸发器的热损失， kJ/h；Q———蒸发器的热负荷或传热速率，kJ/h。
由式 5-3 或 5-3a 可知，如果各物流的焓值已知及热损失给定，即可求出加热蒸汽用量 D 以及蒸发器的热负荷 Q。
溶液的焓值是其浓度和温度的函数。
对于不同种类的溶液，其焓值与浓度和温度的这种函数关系有很大的差异。
因此，在应用式 5-3 或 5-3a 求算 D 时，按两种情况分别讨论：溶液的稀释热可以忽略的情形和稀释热较大的情形。
1．可忽略溶液稀释热的情况大多数溶液属于此种情况。
例如许多无机盐的水溶液在中等浓度时，其稀释的热效应均较小。
对于这种溶液，其焓值可由比热容近似计算。
若以 0℃的溶液为基准，则（5-4）（5-4a）将上二式代入式5-3a 得（5-3b）式中t0———原料液的温度，℃；t1———完成液的温度，℃；C0———原料液的比热容，℃ ；C1———完成液的比热容，℃；当溶液溶解的热效应不大时，其比热容可近似按线性加合原则，由水的比热容和溶质的比热容加合计算，即(5-5)(5-5a)式中CW ———水的比热容，℃ ；CB———溶质的比热容，℃ 。
单效蒸发及计算
单效蒸发及计算一.物料衡算二.能量衡算1．可忽略溶液稀释热的情况2．溶液稀释热不可忽略的情况三.传热设备的计算1.传热的平均温度差2.蒸发器的传热系数3.传热面积计算四.蒸发强度与加热蒸汽的经济性1.蒸发器的生产能力和蒸发强度2.加热蒸汽的经济性一.物料衡算(materialbalance)对图片5-13所示的单效蒸发器进行溶质的质量衡算，可得由上式可得水的蒸发量及完成液的浓度分别为(5-1)(5-2)式中F———原料液量，kg/h；W———水的蒸发量，kg/h；L———完成液量，kg/h；x0———料液中溶质的浓度，质量分率；x1———完成液中溶质的浓度，质量分率。
二.能量衡算(energybalance)仍参见图片(5-13)，设加热蒸汽的冷凝液在饱和温度下排出，则由蒸发器的热量衡算得（5-3）或（5-3a）式中D———加热蒸汽耗量，kg/h；H———加热蒸汽的焓，kJ/kg；h0———原料液的焓，kJ/kg；H'———二次蒸汽的焓，kJ/kg；h1———完成液的焓，kJ/kg；hc———冷凝水的焓，kJ/kg；QL———蒸发器的热损失，kJ/h；Q———蒸发器的热负荷或传热速率，kJ/h。
由式5-3或5-3a可知，如果各物流的焓值已知及热损失给定，即可求出加热蒸汽用量D以及蒸发器的热负荷Q。
溶液的焓值是其浓度和温度的函数。
对于不同种类的溶液，其焓值与浓度和温度的这种函数关系有很大的差异。
因此，在应用式5-3或5-3a求算D时，按两种情况分别讨论：溶液的稀释热可以忽略的情形和稀释热较大的情形。
1．可忽略溶液稀释热的情况大多数溶液属于此种情况。
例如许多无机盐的水溶液在中等浓度时，其稀释的热效应均较小。
对于这种溶液，其焓值可由比热容近似计算。
若以0℃的溶液为基准，则（5-4）（5-4a）将上二式代入式5-3a得（5-3b）式中t0———原料液的温度，℃；t1———完成液的温度，℃；C0———原料液的比热容，℃；C1———完成液的比热容，℃；当溶液溶解的热效应不大时，其比热容可近似按线性加合原则，由水的比热容和溶质的比热容加合计算，即(5-5)(5-5a)式中CW———水的比热容，℃；CB———溶质的比热容，℃。
单效蒸发器蒸发计算方式
单效蒸发器蒸发计算方式单效蒸发设计计算内容有： ①确定水的蒸发量； ②加热蒸汽消耗量； ③蒸发器所需传热面积。
在给定生产任务和操作条件，如进料量、温度和浓度，完成液的浓度，加热蒸汽的压力和冷凝器操作压力的情况下，上述任务可通过物料衡算、热量衡算和传热速率方程求解。
一、蒸发水量的计算对图5-13所示蒸发器进行溶质的物料衡算，可得由此可得水的蒸发量（5—1）完成液的浓度（5—2）式中：F ——原料液量，kg/h ； W ——蒸发水量，kg/h ； L ——完成液量，kg/h ； x 0——原料液中溶质的浓度，质量分数；x 1——完成液中溶质的浓度，质量分数。
二、加热蒸汽消耗量的计算加热蒸汽用量可通过热量衡算求得，即对图5-13作热量衡算可得：（5—3）110)(Lx x W F Fx =-=)1(10x x F W -=W F Fx x -=1L c 10Q Dh Lh W H Fh DH +++=+‘图5-13 单效蒸发器或 （5—3a ）式中：H ——加热蒸汽的焓，kJ/kg ; H ´——二次蒸汽的焓，kJ/kg ; h 0 ——原料液的焓，kJ/kg ; h 1 ——完成液的焓，kJ/kg ;h c ——加热室排出冷凝液的焓，kJ/h ; Q ——蒸发器的热负荷或传热速率，kJ/h ; Q L ——热损失，可取Q 的某一百分数，kJ/kg ; c 0、c 1——为原料、完成液的比热，kJ/(kg ·℃) 。
考虑溶液浓缩热不大，并将H ´取t 1下饱和蒸汽的焓，则（9—3a ）式可写成：（5—4）式中： r 、r ´——分别为加热蒸汽和二次蒸汽的汽化潜热，kJ/kg 。
若原料由预热器加热至沸点后进料（沸点进料），即t 0=t 1，并不计热损失，则（4—5）式可写为：（5—5）或（5—5a ） 式中：D /W 称为单位蒸汽消耗量，它表示加热蒸汽的利用程度，也称蒸汽的经济性。
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水分蒸发量： 完成液的浓度：
Fw0 (F W )w W F (1 w0 )
w w Fw0
F W
5.2.1 单效蒸发的计算
（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，
DI s Fi0 (F W )i WI Dis Q损
（2）热量衡算
③ 沸点进料，t0 t ，并忽略热损失和溶液浓度较低时，c c0 ， 则
W (I ct) Wr
D
r0
r0
或
D I ct r 1
W
r0
r0
式中称D /W为单位蒸汽消耗量，用来表示蒸汽利用的经济程度 （或生蒸汽的利用率）。
5.2.1 单效蒸发的计算
（3）蒸发器传热面积的计算
第五章 蒸发
5.1 概述 5.2 单效蒸发 5.3 多效蒸发 5.4 蒸发设备
5.1 概述
（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，将溶液增溶至饱和状态， 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。
5.2 单效蒸发
5.2.1 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。
5.2.1 单效蒸发的计算
（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
A Q Dr0 K (T0 t) K (T0 t)
5.2.1 单效蒸发的计算
（4）浓缩热和溶液的焓浓图 如图5-21为NaOH水溶液从0℃为基准温度的焓浓图。
5.2.2 蒸发设备中的温度差损失
蒸发器中的传热温差等于 tm(T0 t) ，当加热蒸汽的温度 T0一定 （如用45k kN/m2（绝压）的水蒸气作为加热蒸汽，T0 150 ℃），若蒸 发室的压力为1atm而蒸发的又是水（其沸点 T 100℃）而不是溶液， 此时的传热温差最大，用 tT 表示：
某一百分数。
（2）热量衡算
用以上两个式子进行计算时，必须预知溶液在一定浓度和温度 下的焓。对于大多数物料的蒸发，可以不计溶液的浓缩热，而由比 热求得其焓。习惯上取0℃为基准，即0℃时的焓为零，则有
is c*T0 i0 c0t0 0 c0t0 i ct 0 ct 代入前面的两式得： D(I s is ) F (ct c0t0 ) W (I ct) Q损
5.2.2 蒸发设备中的温(T0 T ) (T0 t) t T
溶液沸点
t T
有效传热温差 t tT
温度差损失的原因 ： ① 溶液沸点的升高。这是由于溶液蒸汽压较纯溶剂（水）
在同一温度下的蒸汽压为低，致使溶液的沸点比纯溶剂（水）高； ② 蒸发器中静压头的影响以及流体流过加热管是产生的摩
擦阻力，都导致溶液沸点的进一步上升。
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。
5.1 概述
（5）蒸发操作的特点 ① 沸点升高 蒸发的物料是溶有不挥发溶质的溶液。由拉乌尔定律可知：在 相同温度下，其蒸汽压纯溶剂的为低，因此，在相同的压力下，溶 液的沸点高于纯溶剂的沸点。故当加热蒸汽温一定时，蒸发溶液时 的传热温差就比蒸发纯溶剂时来得小，而溶液的浓度越大，这种影 响就越显著。 ② 节约能源 ③ 物料的工艺特性 本章的重点就是研究上述问题，同时还考虑从二次蒸汽中分离 夹带液沫的问题。
D F (i i0 ) W (I i) Q损 Is is
① 忽略浓缩热时 ② 浓缩热且I ct r
D F (ct c0t0 ) W (I ct) Q损 Is is
，I s is r0
D F (ct c0t0 ) Wr Q损 r0
由传热速率方程得
A Q Kt m
式中
A ——蒸发器传热面积，m2； Q ——传热量，w； K ——传热系数，w/m2·K； t m——平均传热温差，K。
（3）蒸发器传热面积的计算
由于蒸发过程的蒸汽冷凝和溶液沸腾之间的恒温差传热， tm T0 t ，且蒸发器的热负荷 Q Dr0 ，所以有
（2）热量衡算
为了避免使用不同溶液浓度下的比热，可以近似认为溶液的比热 容和所含溶质的浓度呈加和关系，即
c0 c* (1 w0 ) cB w0 c c* (1 w) cBw
式中 c* ——水的比热，kJ/kg； cB ——溶质的比热，kJ/kg。
（2）热量衡算
由式（3）或式（4）可得加热蒸汽的消耗量为：
（2）蒸发的流程
5.1 概述
（3）加热蒸汽和二次蒸汽 蒸发需要不断的供给热能。工业上采用的热源通常为水蒸气，而 蒸发的物料大多是水溶液，蒸发时产生的蒸汽也是水蒸气。为了 区别，将加热的蒸汽称为加热蒸汽，而由溶液蒸发出来的蒸汽称 之为二次蒸汽。
（4）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
（3）
D(I s is ) F (i i0 ) W (I i) Q损
（4）
式中 D ——加热蒸汽消耗量，kg/s；
t0 ，t ——加料液与完成液的温度，℃； i0 ，i ，is——加料液，完成液和冷凝水的热焓，kJ/kg；
I ，I s ——二次蒸汽和加热蒸汽的热焓，kJ/kg。 式中热损失 Q损可视具体条件来取加热蒸汽放热量（ Dr0 ）的
tT T0 T 150 100 50
如果蒸发的是30%的NaOH水溶液，在常压下其沸点是高于100℃。 若其沸点 t 120 ℃，则有效传热温差 t T0 t 150 120 30℃，t比 tT 所减小的值，称为传热温度差损失，简称温度差损失，用 表示