蒸发

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第四章-蒸发

法除去，否则不但损失物料，而且会对冷凝设备、蒸发器的传热面产生污染，降低热流量
二、影响蒸发效率的因素

生产强度：单位时间、单位传热面积上所蒸发的溶剂或水Βιβλιοθήκη 量。（表示蒸发设备的效率）
W K t m U A i t
U——生产强度；W——蒸发量；A——蒸发器的传热面积
K——蒸发器的传热总系数；△tm——加热蒸汽饱和温度与溶液沸点之差
原理：料液预热到接近沸点时由
蒸发器底部送入，进入加热管时
立即受热沸腾汽化，溶液在高速上升的二次蒸汽带动下，沿管壁边呈膜状向上流动边蒸发。到达分离室后，完成液与二次蒸汽分离后由分离室底部排出。
气冷凝所致，而真空装置仅是抽吸蒸发系统泄漏的空气、物料及冷却
水中溶解的不凝性气体和冷却水饱和温度下的水蒸气等，冷凝器后必须安真空装置才能维持蒸发操作的真空度。常用的真空装置有喷射泵、水环式真空泵、往复式或旋转式真空泵等。
4、常用的蒸发设备
（1）循环型蒸发器
特点：溶液在蒸发器中循环流动，溶液在蒸发器内停留时间长，溶液浓度接近于完成液浓度。
3 ）外热式蒸发器
操作流程（通常采用真空蒸发工艺）

先开真空阀，抽至一定真空度，
进料，关闭进料阀；

开启蒸气阀门，加热；

抽样检查，达到规定的浓缩程度
后，关闭真空系统，蒸气阀门，室内恢复常压后，打开放料阀。
3 ）外热式蒸发器
优点：

降低了整个蒸发器的高度，便于清洗和更换；

循环速度较高，使得对流传热系数提高；
有利于蒸发进行。有效成分耐热，溶剂无毒、无害、不易燃烧、无经济价值者可用此方法。
（一）常用蒸发方法

蒸发工作原理

蒸发工作原理
蒸发是指液体在加热的过程中变为气体的物理过程。

蒸发的工作原理来自于液体分子的热运动。

当加热液体时，液体分子的平均动能将增加，部分分子的动能超过液体表面的张力，从而逃离液体表面成为气体分子。

这些逃离的分子通过不断碰撞气体分子，在容器内形成一定压强的气体。

蒸发只发生在液体表面上的分子，因此液体表面的温度会降低。

这是因为当有一部分液体分子蒸发成气体并离开表面后，表面的分子总能量减小，从而使表面密度减小，压力减小，温度降低。

这也是为什么我们感到湿冷的原因，因为液体的蒸发会吸走周围的热量。

蒸发速率取决于液体的性质、温度、表面积和环境的湿度。

较高的温度、较大的表面积或较低的环境湿度都会增加蒸发速率。

蒸发在日常生活中有广泛的应用。

例如，在做饭时，水蒸发会带走食物中的热量，使之熟烂。

在干衣机中，加热空气使湿衣物中的水分蒸发并排出机外。

此外，蒸发还被应用于水净化、淡化海水、制冷等领域。

蒸发的概念

蒸发的概念
蒸发一直是一种自然现象，它也是大气现象的重要组成部分。

它提供了潮湿的气体吹向更干燥的空气中，降低了大气中水蒸气的浓度。

蒸发是由液体吸收热能变为气态所产生的，只有在液体吸收热能的同时，气态才会变为液态。

它有助于保持大气的湿度，也可以在天气模式发生变化的时候起到一定的作用。

蒸发是一种平衡状态，当一个物质处于高温低湿度的环境中，这个物质的蒸发概率会比它在低温高湿度的环境中蒸发的概率高。

这是因为，在高温低湿度的环境中，每单位气体的湿度比其他气体低，因此它更容易蒸发。

此外，当空气在高温低湿度的环境中被加热，空气中水分会更容易蒸发，从而让空气更加干燥。

大气中的水蒸气是空气中最重要的物质之一，它可以提供大气环境所需要的湿度，进而影响空气温度，而空气温度又影响大气环境中的湿度，从而形成一个稳定的平衡。

因此，蒸发在大气的湿度控制中起着重要的作用。

蒸发不仅会影响大气湿度，还会影响地表温度，当潮湿的气体吹向更干燥的空气中，空气温度会降低。

此外，蒸发还可以降低空气温度，从而降低空气中的湿度，从而影响大气的湿度。

由于蒸发可以减少空气中的水蒸气，因此也可以减少空气中污染物的浓度，促进大气质量的改善。

蒸发也有它的不足之处，例如，蒸发过程会吸收大量的热量，因此可以导致气温的骤降，从而导致冰雹的发生，这会对植物产生负面
影响，从而导致作物的损失。

总而言之，蒸发是一种自然现象，它对大气环境的湿度有着重要的影响，但它也有它不利的一面，因此在利用蒸发来控制大气环境时，应该正确理解其作用，使之合理运用。

第5章_蒸发

图5-6 降膜蒸发器的降膜分布器

在工业上还常把以上两种蒸发器联合使用，如升-降膜式蒸发器。其结构如图5-7所示，蒸发器底部封头内装置一块隔板，将加热管束分为两部分，形成类似于双管程换热器的结构。原料液经预热达到沸点或接近沸点后引入升膜加热管束２的底部，液体沿管壁向上呈膜状流动，汽、液混合物由顶部流入降膜加热管束３，液体又呈膜状沿管壁向下流动，最后汽、液混合物进入分离室４进行分离。

2.加热蒸汽的消耗量
原料液的溶液的比热沸点温 o 蒸发器蒸发操作中，加热蒸汽的消耗量可通过热量衡算来 kJ/kg·C oC 度溶液的的热损确定。现对图 5-11 所示的单效蒸发器作热量衡算。进料量失kJ/h kg/h Wr Fc t t Q

得
D
第五章
蒸发
5.1概述
定义：工程上把采用加热方法，将含有不挥发性溶质（通常为固体）的溶液在沸腾状态下，使其浓缩的单元操作称为蒸发。即溶液浓缩过程。特点：被蒸发的溶液是由不挥发的溶质（多为固体）与可挥发的溶剂组成，所以蒸发操作实际上是不挥发溶质与挥发性溶剂相分离的过程。进行蒸发操作的设备称为蒸发器。化工厂中、制药过程中多以蒸发水溶液为主，故本章只讨论水溶液的蒸发。蒸发操作广泛应用于化工、轻工、食品、医药等工业领域。
（二）按操作压强 1．常压蒸发：蒸发器加热室溶液侧的操作压强略高于大气压强，此时系统中不凝气体依靠其本身的压强排出。 2．真空蒸发：溶液侧的操作压强低于大气压强，要依靠真空泵抽出不凝气体并维持系统的真空度。其目的是为了降低溶液的沸点和有效利用热源。与常压蒸发相比，真空蒸发可以使用低压蒸汽或废热蒸汽作热源；减小系统的热损失，有利于处理热敏热性物料，在相同热源温度装置下可提高温度差。但溶液沸点的降低会使其粘度增大，沸腾时传热系数将降低；且系统需用真空装置，因而会增加一些额外的能量消耗和设备。

蒸发和凝结的概念

蒸发和凝结的概念
蒸发和凝结是大气中重要的物理过程，它们对气象系统的能量、物质、水循环、能量转换、气溶胶的形成和消散、水文及生态环境等有着重要的影响。

蒸发是指水从液态直接变为气态的过程，这是一个自发的过程，不需要外力，也不改变物质的物理性质。

蒸发也可以发生在其他液体，如醇类和醚类物质也可以发生蒸发。

蒸发是建立在分子飞行的基础上的，分子与表面的接触极短，这种接触过程极为快速，当接触时，有一定的分子被表面的气流带走，就形成了蒸发。

凝结是指气体直接变为液体的过程，气体分子间的引力使它们互相吸引，当气体分子数量达到一定程度时，分子间的引力就会使它们变得更加紧密，形成液体。

它也可以发生在其他气体，如氢气、氦气、氮气等也可以发生凝结。

蒸发和凝结的概念可以用来更好地理解气象系统中的物理过程，分析气象系统中的能量、物质、水循环、能量转换、气溶胶的形成和消散、水文及生态环境等等。

《蒸发》ppt课件(3篇)

现代节水农业常采用喷灌、滴灌技术取代漫灌，节水 50%左右，这是为什么？
实验：在你左手背滴一滴酒精，在你右手背滴一滴水
你的实验结论是什么？
不同的液体蒸发快慢不一样。
通过以上实验，现在你最想提一个什么问题？
你的猜想是什么？
图中哪些信息支持你的猜想
狗为什么伸长舌头
酷热难耐，烦死了
通过这节课学习：我学会了…… 使我感触最深的是…… 我发现生活中…… 我还感到疑惑的是……
4.实验只做一次，实验结束，熄灭蜡烛，把材料放好。
这时候需要水蒸发得更快一些
这时候需要水蒸发得更快一些
这时候需要水蒸发得更快一些
这时候需要水蒸发得更快一些
（青岛版五年制）四年级科学上册课件
讨论：
刚洗好的衣服。晾晒在太阳底下，一会就干了！衣服上的水跑那里去了呢？
蒸发现象：到第九页
一、蒸发的特点：
1.可在任何温度下进行。 2.只在液体表面发生的气化现象。
二、影响蒸发快慢的因素科利实验
同样湿的衣服，晾在阳光下干得快，晾在树荫下干得慢。这表明液体的温度越高，蒸发得越快。
同样多的水，倒在碟子里干得快，装在瓶子里干得慢，这表明液体的表面积越大，蒸发得越快。
实验方法：每组两支温度计，拿出后先观察两支温度计示数，然后在其中一温度计的玻璃泡上用湿了酒精的棉花抹湿，再观察两支温度计，观察温度计示数的变化。
现象：包上棉花的那支温度计液柱下降，温度降低。
思考：这说明什么？
这说明酒精蒸发时要从温
度计的玻璃泡上吸热，使温度计液柱下降。

蒸发

(1)温度差损失和有效温度差结论： ▲当完成液浓度相同时，多效蒸发中各效温度差损失之和大于单效蒸发； ▲当理论传热温度差一定时，多效蒸发的各效有效传热温度差之和小于单效蒸发。
(2)经济性结论： ▲多效蒸发的生蒸气经济性（W/D）理论值与效数成正比，其经验值也随效数增多而增加，但不成正比。
加热蒸汽 D,Ts,H
加热室
冷凝液
D,Ts,hc
完成液（FW),w1,t1,c1,h
1
单效蒸发的物料衡算，热量衡算示意图
2、加热蒸汽消耗量的计算
对蒸发器进行热量衡算得：
DH Fh0 WH 'Lh1 D hc QL 或Q D(H hc ) WH 'Lh1 Fh0 QL 式中Q 加热蒸汽消耗量，kg / h H 加热蒸汽的焓，kJ / kg H ' 二次蒸汽的焓，kJ / kg
逆流加料流程
加热蒸气
不凝性气体冷却水
料液
完成液
水
逆流加料蒸发流程
即加热蒸气走向与并流相同，而物料走向则与并流相反。这种加料的特点是各效中的传热系数较均匀，适于处理黏度随温度变化较大的物料。
平流加料流
料液
加热蒸气
不凝性气体冷却水
水
平流加料蒸发流程
即加热蒸气走向与并流相同，但原料液和完成液则分别从各效中加入和排出。这种流程适用于处理易结晶物料。
几个概念 * 加热蒸汽(生蒸汽)：蒸发过程所用的加热蒸汽； * 完成液：浓缩后的溶液； * 单效蒸发：产生的二次蒸汽不加利用，直接冷凝排出； * 多效蒸发：二次蒸汽作为串联使用的下一个蒸发器的加热蒸汽。
三、蒸发操作的分类
按操作方式：间歇式、连续式；按二次蒸汽的利用情况：单效蒸发、多效蒸发；按操作压力：常压、加压、减压（真空）；真空蒸发的优点：提高传热温差、利用低压蒸汽作为热源、对热敏性物料的蒸发有利。

蒸发操作的特点

蒸发操作的特点
蒸发是一种将液体转化为气态的物理过程，其特点主要包括以下几个方面：
1. 蒸发需要吸收热量
在蒸发过程中，液体中的分子受到外界的热量作用而获得能量，从而能够克服表面张力和吸引力，逃离液面进入空气中形成气体。

因此，蒸发过程需要吸收热量，也就是说，蒸发是一个吸热过程。

2. 蒸发速率与液体温度、表面积和风速有关
蒸发的速率与液体温度、表面积和风速等因素密切相关。

一般来说，液体温度越高，蒸发速率越快；表面积越大，蒸发速率也越快；风速越大，蒸发速率也越快。

因此，在蒸发操作中，需要控制这些因素，以达到理想的蒸发速率。

3. 蒸发会造成液体浓缩
蒸发过程中，液体中的溶质不会随着水分一起蒸发，而是留在液体中，导致液体中的溶质浓度逐渐升高。

因此，在某些工业生产中，如制盐、制糖和制药等，蒸发是一种常用的方法，可以通过控制蒸发速率和时间，使液体中的溶质浓度达到所需的水平。

4. 蒸发可用于水的处理和回收
蒸发也是一种常用的水处理方法，可用于处理含有高浓度溶质的废水，将其浓缩后再进行处理或回收。

在一些工业生产中，如制浆造纸、制药等，蒸发也是一种常用的水回收方法，可以将废水中的水分回收利用，减少水资源的浪费。

总的来说，蒸发是一种常用的物理分离和浓缩方法，具有吸热、速率受多种因素影响、会造成浓缩和可用于水的处理和回收等特点。

在工业生产和日常生活中，蒸发都有着广泛的应用。

蒸发的名词解释

蒸发的名词解释蒸发(evaporating)又称汽化( vaporizing)或升华(evaporation)，是一种液态物质从液态转变为气态的过程。

物理上，它是指在任何温度下的任何溶剂中，降低溶液中任何可观察到的浓度。

它通常需要使用水银温度计或温度计插入被测液体中进行测量。

在蒸发过程中，从液态物质表面逸出的蒸气所含的热量被冷却介质所吸收，故蒸发需要消耗热量。

当物体处于真空中时，不会发生蒸发。

蒸发发生在沸点以下的液体或固体表面上。

如果气体能在液体表面上凝结成液滴，则液体就蒸发了。

因此，蒸发与沸腾是同时发生的，只不过液体表面和气体内部的温度不同。

蒸发有多种不同的形式，包括沸腾、沸溢、喷淋、喷液和解析等。

通常根据产生蒸发的不同原因分为两类：一类是沸腾的逆过程，另一类是沸腾的并发过程。

蒸发是多相反应，它的速率不仅与物料表面上蒸发的快慢有关，而且与液体本身的温度，压强和液面上空气流动的速度等因素有关。

例如当液体暴露在空气中的表面积很大，周围空气的流速很小时，液面上方气体分子的运动速度高于液体分子的运动速度，液体中的分子来不及扩散就被强迫带到空气中去，这时表面上的液体迅速蒸发，液体表面呈现干燥状态。

蒸发可以从任何热源获得，只要热量可以从那里不断地传给液体，热源停止加热后，液体的温度不再升高，液面就将逐渐冷却，直至恢复到原来的温度。

蒸发的速率和液体的种类、温度、湿度以及蒸发面积等因素有关。

液体的汽化必须具备两个基本条件：一是要有气态物质存在;二是液体要在相当的压力下，通过一定的强度，具有足够的沸点。

两个条件缺一不可，只要有一个条件不具备，汽化过程都不会发生。

对于气体来说，要想得到足够的压力和温度，它就必须在体积膨胀的同时，具有较高的温度。

如果只有膨胀，没有温度，那么也可以使气体发生汽化。

但这时的温度和压力，还是不够的。

蒸发既可以在常压下发生，也可以在加压下发生。

当压力提高时，液体的沸点升高。

加压时，分子间的引力增大，因此液体容易汽化。

蒸发工艺的原理

蒸发工艺是一种通过加热溶液，使其中的溶剂（通常是水）蒸发，从而使溶质浓度增加的分离过程。

其基本原理如下：
1. 热量传递：将溶液加热，使溶剂的温度升高，增加其分子的热运动能量。

2. 蒸发：溶剂分子获得足够的热能后，它们克服了溶液表面的张力，从液态转化为气态，蒸发到空气中。

3. 溶质浓缩：随着溶剂的蒸发，溶液中的溶质浓度逐渐增加。

因为溶质分子的热运动能量相对较低，它们无法像溶剂分子那样轻易地逃逸出溶液表面。

4. 蒸汽冷凝：蒸发出来的溶剂蒸汽在与较冷的表面（如冷凝器）接触时，会失去热能而凝结成液态。

这个过程将溶剂与溶质分离开来。

5. 连续过程：为了实现高效的蒸发，蒸发工艺通常是连续进行的。

溶液不断地被加热、蒸发、浓缩和冷凝，形成一个循环的过程。

蒸发工艺在许多工业领域中得到广泛应用，如海水淡化、食品加工、制药等。

通过控制加热温度、压力、流量等参数，可以优化蒸发过程，提高效率和产品质量。

化工原理-蒸发

蒸发蒸发操作的特点：蒸发是将非挥发性物质的稀溶液加热沸腾，使溶剂气话，溶液浓缩得到浓溶液的过程。

1.1 蒸发的基本流程：蒸发过程的两个必要组成部分是加热溶剂使水蒸气汽化和不断除去汽化的水蒸气，前一部分在蒸发器内进行，后一部分在冷凝器完成。

蒸发器实质上是一个换热器，由加热室和分离室两部分组成，加热室通常用饱和水蒸气加热，从溶液中蒸发出来的水蒸气在分离室分离后从蒸发器引出，为了防止液滴随蒸汽带出，一般在蒸发器顶部设有气液分离用的除沫装置从蒸发器蒸出的蒸汽称为二次蒸汽，在多效蒸发中，二次蒸汽用于下一效的物料加热。

冷却水从冷凝器顶加入，与上升的蒸汽接触，将它冷凝成水从下部排出，不凝气体从顶部排出。

通常不凝气体来源有两个方面，料液中溶解的空气和系统减压操作时从周围环境中漏入的空气。

料液在蒸发器中蒸浓达到要求后称为完成液，从蒸发器底部放出，是蒸发操作的产品。

1.1.2 蒸发的操作方法根据各种物料的特性和工艺要求，蒸发过程可以采用不同的操作条件和方法。

常压蒸发和减压蒸发据操作压力不同，蒸发过程可以分为常压蒸发和减压蒸发，常压蒸发是指冷凝器和蒸发器溶液侧的操作压力为大气压或略高于大气压，此时系统中的不凝气依靠本身的压力从冷凝器排出。

减压蒸发冷凝器和蒸发器溶液侧的操作压力低于大气压，此时系统中的不凝气需用真空泵抽出。

减压蒸发较常压蒸发具有如下优点：①在加热蒸汽压强相同的情况下，减压蒸发时溶液的沸点低，传热温差可以增大，当传热量一定时，蒸发器的传热面积可以相应地减小；②可以蒸发不耐高温的溶液；③可以利用低压蒸汽或废气作为加热剂；④操作温度低，损失于外界的热量也相应地减小。

但是，减压蒸发也有一定的缺点，这主要是由于溶液沸点降低，黏度增大，导致总的传热系数下降，同时还要有减压装置。

单效蒸发和多效蒸发根据二次蒸汽是否用来作为另一蒸发器的加热蒸汽，蒸发过程分为单效蒸发和多效蒸发。

单效蒸发中加热蒸汽在冷凝器中用水冷却排出。

多效蒸发中，第一个蒸发器蒸出的二次蒸汽用作第二个蒸发器的加热蒸汽，第二个蒸发器蒸出的二次蒸汽用作第三个蒸发器的加热蒸汽，以此类推，串联蒸发器的个数称为效数。

蒸发

5.1 概述蒸发是分离液相均一系（溶液）的单元操作之一。

这种操作是将溶液加热，使其中部分（或全部）溶剂气化并不断除去，以提高溶液中的溶质浓度。

被蒸发的溶液由挥发性的溶剂和不挥发的溶质所组成，因此蒸发也是挥发性溶剂和不挥发溶质的分离过程。

用来实现蒸发操作的设备称为蒸发器。

5.1.1 蒸发的分类蒸发按操作温度可分为自然蒸发和沸腾蒸发。

自然蒸发是溶液中的溶剂在低于沸点时汽化，溶剂的汽化仅发生在溶液的表面，自然蒸发速率缓慢。

沸腾蒸发是使溶液中的溶剂在沸点时汽化，在汽化过程中，溶液呈沸腾状态，溶剂的汽化不仅发生在溶液表面，而且发生在溶液内部，因此，沸腾蒸发的速率远大于自然蒸发的速率。

工业上的蒸发操作大多采用沸腾蒸发。

蒸发按操作压强可分为加压蒸发、常压蒸发和减压（真空）蒸发。

为了保持产品生产过程的系统压强（例如丙烷脱沥青），则蒸发需在加压状态下操作。

对于热敏性物料（例如抗生素溶液、果汁、食用油脂），为了保证其产品质量，必须在较低温度下蒸发浓缩，则需采用真空操作以降低溶液的沸点。

但由于沸点降低，溶液的黏度也相应增大，而且造成真空需要增加设备和动力。

因此，一般无特殊要求的溶液，则采用常压蒸发。

此外，按操作方式，可将蒸发分为间歇蒸发和连续蒸发；按蒸发操作产生的二次蒸汽是否再作为蒸发器的热源利用，可将蒸发分为单效蒸发和多效蒸发等。

5.1.2 蒸发过程的特点蒸发操作总是从溶液中分离出部分（或全部）溶剂。

常见的蒸发过程实际上是通过传热壁面的传热，使一侧的蒸汽冷凝而另一侧的溶液沸腾，溶剂的汽化速率由传热速率控制，所以蒸发属于传热过程。

但蒸发又有别于一般的传热过程，具有下述特点：(1)传热性质：传热壁面一侧为加热蒸汽冷凝，另一侧为溶液沸腾，所以属于壁面两侧流体均有相变化的恒温传热过程。

(2)溶液性质：在蒸发过程中溶液的黏度逐渐增大，腐蚀性逐渐加强。

有些溶液在蒸发过程中有晶体析出、易结垢、易产生泡沫，在高温下易分解或聚合。

(3)溶液沸点的改变：含有不挥发溶质的溶液，其蒸气压较同温度下溶剂的蒸气压低。

蒸发的特点与应用

蒸发的特性及其应用
说起蒸发这个事儿，咱们四川人也得懂点儿科学道理嘛。

蒸发，说白了就是水啊、啥子液体，受热就变成了水蒸气，飘到空气里头去了。

这个过程，有几个特点得牢记心头。

首先，温度高了，蒸发就快。

就像夏天热得遭不住，池塘里的水几天就干了好多，那就是蒸发得厉害。

冬天冷飕飕的，水就干得慢多了。

再一个，液体表面积大，蒸发也快。

你比如说，一碗水跟一滩水比起来，肯定是一滩水干得快嘛，因为表面积大，接触到的空气就多，蒸发也就快噻。

还有啊，液体表面空气流动得快，蒸发也快。

风吹起来，把水蒸气带走，新的空气又来跟液体接触，蒸发就继续搞起走了。

蒸发这个特性，咱们生活中用处可大了。

比如说，晒衣服，就是要靠蒸发把衣服上的水弄干。

农民伯伯晒谷子，也是利用蒸发，把谷子里的水分去掉，好储存起来。

还有啊，咱们四川有些地方湿气重，墙上、地上容易长霉，这时候就可以开开除湿机，或者把门窗打开，让空气流通，利用蒸发把湿气去掉，屋里就干燥多了，住着也舒服。

工业上，蒸发也有大用场。

比如说，海水淡化，就是把海水加热蒸发，再把水蒸气冷凝成淡水，这样咱们就能喝到干净的水了。

所以说，蒸发这个事儿，虽然看起来简单，但里头学问大得很，咱们生活中、工作中都离不开它。

蒸发速率最简单三个公式

蒸发速率最简单三个公式
嘿，朋友们！今天来给你们讲讲蒸发速率最简单的三个公式呀！
第一个公式就是：蒸发速率 = 蒸发的质量÷时间。

举个例子啊，就像你把一碗水放在太阳下，过了一段时间后，发现水少了一部分，那这减少的水的质量除以这段时间，不就是蒸发速率嘛！这不是很容易理解嘛！
第二个公式是：蒸发速率 = 系数×（表面积×温度差）。

哎呀，这就好比说，一个大池塘和一个小水杯同时在相同温度下晒着，那大池塘的表面积大呀，肯定蒸发得快些噻！温度差呢，就像是夏天太阳底下和阴凉处，那蒸发速率肯定不一样呀！
第三个公式：蒸发速率 = 热流量÷（潜热×质量）。

这就好像是跑步比赛，热流量就像是你跑步的速度，潜热和质量就像是跑道的长短和你自身的重量，它们一结合，就能算出你的“蒸发速度”啦！
怎么样，这三个公式不难理解吧！好好去感受一下哦！。

蒸发

将溶液加热，使其中部分溶剂气化并不断去除，以提高溶液中的溶质浓度的过程即蒸发。

一、蒸发原理与目的蒸发原理: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。

蒸发目的：1. 制取浓缩产品--如浓缩果汁、蔬菜汁。

2. 获得饱和溶液，冷却后使溶质结晶--味精、白糖、精制盐。

3. 制取纯溶剂--蒸馏水、海水淡化等。

从目的看：是使溶剂和溶质分离，属化工分离，传质过程。

从机理看：溶剂分离出来的速率直接取决于供热量或供热速率，属传热过程。

二、基本流程图热源：水蒸汽，一般称为加热蒸汽。

二次蒸汽：当蒸发的物料为水溶液时，蒸发产生的溶剂蒸汽，亦称为水蒸气。

注意：加热蒸汽温度高于二次蒸汽温度。

料液、加热蒸汽分别在管内、管外流动。

二次蒸汽是否利用可将操作分为单效或多效蒸发。

蒸发过程进行的必要条件:不断提供热源(加热蒸汽);不断排除二次蒸汽。

三、蒸发过程的特点与方法特点：(1) 传热性质传热壁面一侧为加热蒸汽进行冷凝，另一侧为溶液进行沸腾，故属于壁面两侧流体均有相变化的恒温传热过程。

(2) 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。

(3) 溶液沸点的改变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。

(4) 泡沫夹带二次蒸汽常夹带大量液沫，须除去。

(5) 能源利用利用二次蒸汽产生的潜热是须考虑。

食品工业蒸发的特点1.热敏性要求低温短时,采用真空蒸发器及液膜式蒸发器2.腐蚀性设备防腐,不锈钢3.粘稠性采用外力强制循环或加搅拌4.发泡性食品沸腾时形成泡沫,加入表面活性剂或采用机械装置消泡5.挥发性∵芳香成分和风味成分易挥发6.结垢性食品中Ca、Mg离子浓缩后产生沉淀；蛋白质、糖、果胶等到受热过度后变性、结块、焦化等；均形成垢层蒸发的分类●自然蒸发--溶液中的溶剂在低于沸点下汽化，例如海盐的晒制。

蒸发技术

缺点：真空装置，需消耗动力和增加设备
适用于处理热敏性物料。
3 Part
蒸发的流程
3.按操作过程是否连续分:间歇蒸发，连续蒸发间歇蒸发 : 一次加料→最终X1出料或连续加料维持液面，X1一次出料。溶液浓度和沸点随时间改变，为不稳定操作，适于小规模，多品种的场合。连续蒸发: 稳定操作，适于大规模的生产过程。
➢ 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。
3 Part
蒸发的流程
利用溶剂具有挥发性而溶质不挥发的特性使两者实现分离。蒸发操作的目的： ➢ 获得浓缩的溶液，直接作为成品或半成品。 ➢ 脱除溶剂。此过程常伴随有结晶过程 ➢ 去除杂质。
2
Part
蒸发的应用
Application of evaporation
2 Part
蒸发的应用
蒸发操作广泛用于化工、轻工、制药、食品等工业生产中。在化工生产中的主要作用： ➢ 浓缩溶液或将浓缩液进一步加工处理获取固体产品。例如电
观察与思考
因为液体已经变成气体了！
汽化：物质从液态变成气态的过程叫汽化。汽化有两种方式：自然蒸发和沸腾蒸发。
1 Part
蒸发及其特点
观察与思考
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蒸发及其特点
定义：将含有不挥发溶质的溶液沸腾汽化并移出蒸汽，从而使溶液中溶质浓度提高的单元操作称为蒸发。

蒸发和凝结的过程

蒸发和凝结的过程蒸发和凝结是物质变化中常见的过程。

蒸发是指液体变成气体的过程，而凝结则是气体变成液体的过程。

这两个过程在我们日常生活中随处可见，例如热水蒸发后变成水蒸气，气温降低后水蒸气则会凝结成水滴。

本文将详细解释蒸发和凝结的原理，以及相关的实际应用。

蒸发是一种液体向气体的状态转变过程。

当液体吸收足够的热量时，它的分子会加速运动并逐渐脱离液体表面。

这些脱离的分子会进入气相空间，形成气体态。

蒸发速度受到多种因素的影响，如温度、湿度、表面积和气体流动等。

在相同温度下，蒸发速度随湿度的降低而增加，因为湿度较低时，空气中的水蒸气含量较少，可以更多地接纳液体分子。

凝结是气体向液体的状态转变过程。

当气体失去热量时，其分子会减速并逐渐靠拢。

当分子之间的吸引力足够大时，它们会聚集在一起，形成液滴或冷凝核。

凝结发生的温度称为凝结点。

凝结点取决于气体的种类和环境条件。

例如，水蒸气在温度降低到100摄氏度时会凝结成水滴。

蒸发和凝结是相反的过程，它们共同遵循物质的气态和液态之间的平衡。

当液体和气体达到平衡状态时，蒸发和凝结的速率相等，这被称为动态平衡。

动态平衡可以在封闭容器内观察到，此时液体表面上会有不断的蒸发和同时的凝结。

这两个过程在我们的日常生活中有着广泛的应用。

蒸发被广泛用于加热和干燥过程。

例如，烧水时，水中的热量会使一部分水蒸发，进而产生蒸汽。

此外，许多工业中的加热和干燥过程也利用了蒸发的原理。

凝结则在冷却和制冷过程中被广泛应用。

例如，冰箱中的冷凝器通过降低温度将水蒸气凝结成液态水，从而降低冷藏空间内的温度。

总结起来，蒸发和凝结是物质在气态和液态之间相互转变的过程。

蒸发是液体向气体转变，而凝结则是气体向液体转变。

它们遵循动态平衡，通过吸热和散热的过程实现。

蒸发和凝结在生活和工业中具有重要的应用价值，为我们提供了许多便利和舒适。

我们应该加深对蒸发和凝结过程的理解，以更好地利用它们的优点。

第五章蒸发

第五章蒸发蒸发是将溶液加热至沸腾状态，使一部分溶剂汽化并除去的操作。

蒸发也是化工、医药、食品等工业牛产过程中常用的单元操作之一。

在食品工业中如奶粉、糖、盐的生产中，先要将物料溶液蒸发浓缩得到高浓度的溶液，再将其结晶析出，得到固体产品，再加以干燥。

蒸发操作也有的是为得到高浓度的溶液，如果汁的浓缩，也是使其一部分水份汽化并除去，以得到浓缩的产品。

在化工生产中，用电解法制得的烧碱(NaOH水溶液）的浓度一般只有10%左右，它也是通过蒸发其中的部分水份，使其达到浓度为42%左右的质量要求的，等等；除此之外，蒸发操作常常用来先将原料液中的溶剂汽化，然后加以冷却以得到固体产品。

例如食糖的生产就属于此类。

如图是一套典型的蒸发操作装置图。

左面的设备是用来进行蒸发操作的主体设备—蒸发器，它的下部分是由若干加热管组成的加热室(1)，加热蒸汽在管间（壳方）被冷凝，它所释放出来的冷凝潜热通过管壁传给被加热的料液，使溶液受热沸腾汽化。

在沸腾汽化过程中，将不可避免地会夹带一部分液体，为此，在蒸发器的上部设置了一个称为分离室的分离空间（2），并在其出口处装有除沫装置，以便将夹带的液体分离开，蒸汽则进入冷凝器（4）内，被冷却水冷凝后从底部排出。

溶液浓缩后，从底部排出。

第一节概述一.蒸发原理将不挥发性的物质的稀溶液加热至沸腾，使部分溶剂气化排走，以提高溶液浓度的单元操作。

二．蒸发的用途1．使溶液增浓制取浓溶液，如电解法制取NaOH，很多化工废料最后的处理。

2．回收固体溶质，制取固体产品，通过将溶液浓缩到饱和状态，再使其冷却结晶分离，如蔗糖、食盐的精制。

3．除去不挥发性的杂质，制取纯净溶剂，如海水淡化。

三．蒸发操作条件1．持续不断的供给热量使溶液保持沸腾2．不停地将气化出来的蒸气排除。

四．蒸汽1．加热蒸气作为热源的蒸气2．二次蒸气溶液中蒸发出来的气化的溶剂五、蒸发操作的分类1．按二次蒸气是否被利用分1）单效蒸发不利用，直接排掉。

2）多效蒸发利用，前一效产生的二次蒸气被用作下一效的加热蒸气。

《水文学原理》第六章：蒸发的基本概念、蒸发的类型及特点

第六章蒸发(Evaporation)
*蒸发面：具有水分子的物体表面 *分类 1 按蒸发面的性质：
水面蒸发、冰雪蒸发、土壤蒸发、植物蒸发 2 按供水情况：
饱和蒸发、非饱和蒸发
第一节水面蒸发
一概述水面蒸发是最简单的蒸发方式，属于饱和蒸发面。引入定义：蒸发潜热(汽化潜热）L，单位水
量从液态变为气态所吸收的热量称为蒸发潜热。 L=2491--2. 177Ts(J/g)( Ts水面温度）定义：当汽化速度与凝结速度相等时蒸发停止，此时水面上的空气中的水汽含量必达饱和，相应的水汽压称饱和水汽压e。
水(e汽0-e压200差)—。水面水汽饱和水汽压与200cm高处实际 U200—水面以下200cm处的风速。
4 器测
E0 = P - W P—降水量、 W—器内水位差
前苏：TTH—3000 美： A型蒸发器中国：20cm、80cm、E601
四蒸发的时空分布
（一）空间分布：赤道大两极小
1 水汽输送法
公式
E
ρK W
dq dz
E ：水面蒸发量 q : 比湿 Z：从水面垂直向上的距离 KW ：紊动粘滞系数
2 水量平衡法根据：水量平衡法实质上是物质不灭定律的运用。
公式： E = I – O – △S
E—蒸发量、I—出流量、△ s—储量变化优点：简单且严密。
缺点：式右方各项均有误差。当蒸发量相当于其它各项数量很小时，误差相对过大。
3 W<W断，这时毛管水不再连续，毛管向土壤表面输送水分的机制遭到破坏，水分只能以膜状水形式或气态水形式向上层土壤表面移动。
二土壤蒸发的影响因素土壤蒸发取决于两个条件： • 土壤蒸发能力 • 土壤的供水能力

蒸发发生的条件

蒸发发生的条件蒸发是液体变成气体的过程。

蒸发发生的条件有以下几个方面：一、温度温度是蒸发发生的最重要的条件之一。

当液体的温度升高时，液体分子的动能增加，分子之间的相互作用力减弱，分子能够克服表面张力和大气压力，从液体表面逸出，形成气体。

因此，温度升高会促进蒸发的发生。

二、液体表面积液体表面积越大，蒸发发生的机会就越多。

当液体表面积增大时，液体分子与空气接触的面积也增大，分子能够更容易地脱离液体表面进入气相，从而增加蒸发速率。

三、风速风速也会影响蒸发的发生。

当空气中的风速增大时，会带走液体表面的水蒸气，使液体分子更容易脱离液体表面进入气相。

因此，风速的增大会加速蒸发的进行。

四、湿度湿度是指空气中所含水蒸气的含量。

当空气中的湿度较低时，空气中的水蒸气浓度较小，液体分子更容易脱离液体表面进入气相，促进蒸发的进行。

相反，当空气中的湿度较高时，空气中的水蒸气浓度较大，就会抑制蒸发的进行。

五、压力压力也会影响蒸发的发生。

在常压下，液体分子能够克服液体表面的表面张力和大气压力，从液体表面脱离进入气相。

而在较低的压力下，液体分子更容易脱离液体表面进入气相，从而加快蒸发速率。

六、液体性质液体的性质也会影响蒸发的发生。

不同液体的蒸发速率不同，这与液体的表面张力、分子间的相互作用力、分子大小等因素有关。

一般来说，分子间相互作用力较小的液体，其蒸发速率较快。

蒸发发生的条件包括温度、液体表面积、风速、湿度、压力和液体性质等因素。

通过控制这些条件，可以调节蒸发速率，实现对蒸发过程的控制和利用。

蒸发是一种重要的物质相变过程，广泛应用于化工、制药、食品加工等领域，对人类的生产和生活起着重要的作用。