原理蒸发是溶液浓缩的单元操作它采用加热的方法.

第1节概述

原理：蒸发是溶液浓缩的单元操作。它采用加热的方法，使溶有不挥发性溶质的溶液沸腾，其中的部分溶剂被气化除去，而溶液得到浓缩。

应用：按蒸发目的主要用于以下场合：将溶液浓缩后,冷却结晶，获得固体产品；获得纯净的溶剂产品；获得浓缩的溶液产品。

蒸发操作的特点：常见的蒸发是间壁两侧分别为蒸气冷凝和液体沸腾的传热过程。但又有以下特点：

溶液的沸点升高：由于不挥发溶质的存在，溶液的蒸气压低于同温度下纯溶剂的蒸气压。因此，在相同压力下，溶液的沸点高于纯溶剂的沸点，这种现象称为溶液的沸点升高。溶液的沸点升高导致蒸发的传热温度差的降低。

能耗较大：蒸发操作所汽化的溶剂量较大，需要消耗大量的加热蒸气。因此需要考虑热量的利用的问题。

溶液特性：有些物料浓缩时易于结晶，结垢；有些热敏性物料由于沸点升高更易于变性；有些则具有较大的粘度或较强的腐蚀性，等等。需要根据物料的特性和工艺要求，选择适宜的蒸发流程和设备。

蒸发流程和术语

以硝酸铵水溶液的蒸发为例（如图5.1.1），该流程包括蒸发器和冷凝器。蒸发器由加热室和蒸发室组成，下部的加热室由多根加热管组成，管外通入加热蒸气，放出潜热，加热管内溶液，使之沸腾汽化；上部为蒸发室，用于除去溶剂蒸气中夹带的雾沫和液滴。稀硝酸铵溶液（料液）经预热后进入蒸发器，在加热室中被加热气化，浓缩后的溶液（常称为完成液）从蒸发器底部排出，产生的溶剂蒸气（称为二次蒸气）通过蒸发室及其顶部的除沫器，与所夹带的液沫分离，经

冷凝器冷凝后排出。

蒸发过程所用的加热介质通常为水蒸气（加热蒸气，也称为生蒸气），当溶液的沸点很高时，可采用联苯、融盐等其他的高温载热体作为热源。

蒸发分类：

2 蒸发分类

按操作方式可以分为间歇式和连续式，大多数蒸发过程为连续操作的稳态过程。按二次蒸气的利用情况可以分为单效蒸发和多效蒸发，若产生的二次蒸气不加利用，直接经冷凝器冷凝后排出，这种操作称为单效蒸发。若把二次蒸气引至另一操作压力较低的蒸发器作为加热蒸气，并把若干个蒸发器串联组合使用，这种操作称为多效蒸发。多效蒸发中，二次蒸气的潜热得到较为充分的利用，提高了加热蒸气的利用率。蒸发可在常压、加压或减压下进行。减压蒸发也称为真空蒸发。真空蒸发有许多优点：在低压下操作，溶液沸点较低，有利于提高蒸发的传热温差；可以利用低压蒸气作为热源；对热敏性物质的蒸发也较为有利。

在加压蒸发中，所得到的二次蒸气温度较高，可作为下一效的加热蒸气加以利用。因此，单效蒸发多为真空蒸发；多效蒸发的前效为加压或常压操作，而后效则在真空下操作。