《化工单元操作》 蒸发与蒸发设备共39页文档
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《化工单元操作》 蒸发与蒸发设备共39页
45、法律的制定是为了保证每一个人 自由发 挥自己 的才能 ，而不 是为了 束缚他 的才能 。—— 罗伯斯 庇尔
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71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
《化工单元操作》 蒸发与蒸 发设备
41、实际上，我们想要的不是针对犯 罪的法 律，而 是针对 疯狂的 法律。 ——马 克·吐温 42、法律的力量应当跟随着公民，就 像影子 跟随着 身体一 样。— —贝卡 利亚 43、法律和制度必须跟上人类思想进 步。— —杰弗 逊 44、人类受制于法律，法律受制于情 理。— —托·富 勒
化工单元操作及设备
6
(4)SI制（国际单位制） 基本单位：长度——米（m） ，质量——千克（kg） 时间——秒（s） ，温度——开尔文（K） 物质的量——摩尔（kmol） 重要导出单位： F = ma kg m s 2 N 力—— ； 压强——P=F/面积 ； kg m 1 s 2 N m 2 Pa 能量、功、热——F×距离 kg m 2 s 2 N m J ； 功率——功/时间 kg m 2 s 3 J s 1 W ； 比热——热/质量温度 m 2 s 2 K 1 J kg 1 K 1； 单位换算举例 【例0-1】 已知1 atm = 1.033 kgf cm 2 ,试将此压强换算为SI单位。 解：1公斤（力）等于1千克质量的物体所受到的重力。 2 即1公斤（力）= 1kg × 9.81 m s = 9.81 N ∴ 1 atm = 1.033 × 9.81 N (10 2 m) 2 = 1.013 × 10 5列特点： (1)它们都是物理性操作，即只改变物料状态或其物理性质； (2)它们都是化工过程中共有的操作，但不同的化工过程中 所包含的单元操作数目、名称与排列顺序各异； (3)某单元操作用于不同的化工过程，其基本原理并无不同， 进行该操作的设备往往也是通用的。 三、化工单元操作中基本概念 1、物料衡算：依据——质量守恒定律 ∑ G输入－∑ G输出＝∑ G累积 输入量-输出量 输出量=累积量 输入量 输出量 累积量 ∑ G输入 = ∑ G输出 稳定过程：输入量=输出量 进行物料衡算的步骤： （1） 画出流程示意图，物料的流向用箭头表示； （2） 圈出衡算的范围(或称系统)； （3） 确定衡算对象及衡算基准； （4） 写出物料衡算方程进行求解。
化工单元操作 及设备
山东教育学院化学化工系 姚发业
1
绪 论
单元四 蒸发单元操作与设备
三、蒸发操作的分类 1.按蒸发的效数：单效蒸发和多效蒸发； 单效蒸发：二次蒸汽没有被利用的蒸发； 多效蒸发：有多个蒸发器，二次蒸汽作为下 一台蒸发器的加热蒸汽被再次利用； 效数：蒸发器串联的个数。
2.按操作压强：常压蒸发、加压蒸发和减压 蒸发； 3.按操作方式：间歇蒸发和连续蒸发。 4.按加热方式：直接加热和间接加热；
则完成液的浓度为：
Fx0 w1 = F −W
F-W,w1,h1
二、加热蒸汽消耗量的计算
对系统进行热量衡算，得：
DH + Fh0 = Dhc + WH '+(F − W )h1 + Ql
W,T’,h’ 蒸发室 F,w0,t0,h0 D,T,hs 加热室 F-W w1,t1,h1 D,T,hc QL
加热蒸汽用量为：
（2）悬筐式蒸发器
优点：循环速度加快，清 洗、检修方便，传热系 数高，热损失小； 缺点：结构复杂，设备费 用高。
（3）外热式
特点： 优点：便于清洗和更换，降低蒸发器的总高 度，循环速度快，传热系数大； 缺点：单位面积金属耗量大，热损失大；
（4）列文式
优点：循环速度加快，加热 管内不易结垢，增加了传 热推动力； 缺点：设备庞大，温差损失 大； 适用范围：适于处理易结晶、 结垢及粘度大的溶液。
第三节 单效蒸发的工艺计算
计算内容： 1.水分蒸发量和完成液量； 2.加热蒸汽消耗量； 3.蒸发器的传热面积。
一、水分蒸发量的计算
对溶质进行物料衡算，得：
W,h’ 蒸发室 F,w0 D,h0 加热室 D,hc
Fx0 = (F − W )x1
x0 W = F 1 − x 1
Q = D(H − hc ) = WH '+ (F − W )h1 − Fh0 + QL
《化工单元操作》PPT课件
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。
23
4.1 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。
③ 曲线Q有极值点（最大值），在此点下操作效率最高,能量损失
最小。与此点对应的流量称为额定流量。泵的铭牌上即标注额定值， 泵在管路上操作时，应在此点附近操作，一般不应低于92% 。max
5
2.2.2离心泵的特性曲线
（5）转速n对特性曲线的影响 泵的特性曲线是在一定转速下测得，实际使用时会遇 到n改变的情况，若n变化 <20%，可认为液体离开叶轮时
8
2.5气体输送机械
气体输送的特点 : ①动力消耗大：对一定的质量流量，由于气体的密度小，其 体积流量很大。因此气体输送管中的流速比液体要大得多，前经济 流速（15~25m/s）约为后者（1~3m/s）的10倍。这样，以各自的经 济流速输送同样的质量流量，经相同的管长后气体的阻力损失约为 液体的10倍。因而气体输送机械的动力消耗往往很大。
24
4.2 单效蒸发
4.2.1 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 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。
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4.1 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。
③ 曲线Q有极值点（最大值），在此点下操作效率最高,能量损失
最小。与此点对应的流量称为额定流量。泵的铭牌上即标注额定值， 泵在管路上操作时，应在此点附近操作，一般不应低于92% 。max
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2.2.2离心泵的特性曲线
（5）转速n对特性曲线的影响 泵的特性曲线是在一定转速下测得，实际使用时会遇 到n改变的情况，若n变化 <20%，可认为液体离开叶轮时
8
2.5气体输送机械
气体输送的特点 : ①动力消耗大：对一定的质量流量，由于气体的密度小，其 体积流量很大。因此气体输送管中的流速比液体要大得多，前经济 流速（15~25m/s）约为后者（1~3m/s）的10倍。这样，以各自的经 济流速输送同样的质量流量，经相同的管长后气体的阻力损失约为 液体的10倍。因而气体输送机械的动力消耗往往很大。
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4.2 单效蒸发
4.2.1 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 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。
化工单元操作：蒸发工艺计算
h1—完成液的焓，kJ/kg；hc—冷凝水的焓，kJ/kg QL-蒸发器的热损失，J/h。
工艺计算
二、加热蒸汽消耗量
D WH '(F W )h1 Fh0 QL H hc
讨论１.加热蒸汽的冷凝水在饱和温度下排出
则H-hc为冷凝潜热
r(kJ/kg)
D WH '(F W )h1 Fh0 QL r
工艺计算
三、蒸发器传热面积计算
由传热速率方程可知，传热面积为：
A Q K tm
（一）蒸发器的热负荷Q 蒸发器的热负荷Q可以根据加热室的热量衡算求得。如果忽略加热室的 热损失，则Q即为加热蒸汽冷凝放出的热量：
Q Dr
工艺计算
三、蒸发器传热面积计算
（二）传热系数K
1.传热系数原则上可按下式计算:
1
蒸发技术 ---蒸发工艺计算
工艺计算
一、水分蒸发量计算
以蒸发器为系统进行溶质的质量衡算（以kg/h为基准) ：
Fx0=(F-Wx1
完成液浓度：
x1
Fx0 F W
工艺计算
二、加热蒸汽消耗量
以蒸发器为衡算范围，以kJ/h为单位 对进出蒸发器的热量进行衡算（以 0℃液态为温度与物态基准）：
3. 现场测定 对已有的蒸发设备可用实验方法确定其K值，测定方法和换热器传热系数的测定方法相同。
工艺计算
三、蒸发器传热面积计算
（三）平均温度差Δtm
蒸发属两相均有相变的恒温传热过程，故传热的平均温度差（亦称有效温度差）为：
tm T t1
当加热蒸汽选定时，蒸发计算需知道溶液的沸点t1，即可计算传热温度差。
r'
注：T'—操作压力下二次蒸汽的温度，K； r′—操作压力下二次蒸汽的汽化潜热，kJ/kg。
工艺计算
二、加热蒸汽消耗量
D WH '(F W )h1 Fh0 QL H hc
讨论１.加热蒸汽的冷凝水在饱和温度下排出
则H-hc为冷凝潜热
r(kJ/kg)
D WH '(F W )h1 Fh0 QL r
工艺计算
三、蒸发器传热面积计算
由传热速率方程可知，传热面积为：
A Q K tm
（一）蒸发器的热负荷Q 蒸发器的热负荷Q可以根据加热室的热量衡算求得。如果忽略加热室的 热损失，则Q即为加热蒸汽冷凝放出的热量：
Q Dr
工艺计算
三、蒸发器传热面积计算
（二）传热系数K
1.传热系数原则上可按下式计算:
1
蒸发技术 ---蒸发工艺计算
工艺计算
一、水分蒸发量计算
以蒸发器为系统进行溶质的质量衡算（以kg/h为基准) ：
Fx0=(F-Wx1
完成液浓度：
x1
Fx0 F W
工艺计算
二、加热蒸汽消耗量
以蒸发器为衡算范围，以kJ/h为单位 对进出蒸发器的热量进行衡算（以 0℃液态为温度与物态基准）：
3. 现场测定 对已有的蒸发设备可用实验方法确定其K值，测定方法和换热器传热系数的测定方法相同。
工艺计算
三、蒸发器传热面积计算
（三）平均温度差Δtm
蒸发属两相均有相变的恒温传热过程，故传热的平均温度差（亦称有效温度差）为：
tm T t1
当加热蒸汽选定时，蒸发计算需知道溶液的沸点t1，即可计算传热温度差。
r'
注：T'—操作压力下二次蒸汽的温度，K； r′—操作压力下二次蒸汽的汽化潜热，kJ/kg。
化工原理蒸发 ppt课件
W/D增加加热蒸汽的利用率增大。 作为工程技术人员，必须设法尽量节省加热蒸汽的
消耗量，以提高加热蒸汽的消耗量，以提高加热蒸汽的
利用率，那么采用什么措施才能过到此目的呢？
(1)利用二次蒸汽的潜热(最普通的方法是多效蒸发) (2)利用冷凝水的显热(如预热原料液) 1、多效蒸发
特点：二次蒸发的温位<加热蒸汽的温位，操作压强
浓度增加粘度大大增大，要求特殊结构。
③需大量汽化热（如何节能？应考虑的重要问题。） ④对于水溶液的蒸发，加热蒸汽温位>二次蒸汽的温位
T t0 t
ppt课件
5
4.1 概述
传热温差t
主要原因
在指定p下，溶质的存在造成溶液沸点高
经济性及节能措施
①经济性
每1kg加热蒸汽所能蒸发的水量，W/D。
发器作为加热蒸气，则可提高加热蒸气（生蒸气）
的利用率，这种串联蒸发操作称为多效蒸发。
ppt课件
7
4.1 概述
②按操作室压力分：常压、加压、减压（真空） 蒸发 常压蒸发：设备简单，操作方便，可采用敞口设 备，二次蒸汽可直接排放在大气中，但会造成大 气污染，适用于临时性或小批量的生产。 加压蒸发：可提高二次蒸汽的温度，有利于二次 蒸汽的利用，但要求加热蒸汽的压力较高。
16
4.2.2 单效蒸发设计计算
3、传热面积的计算
A Q Kt m
其中 Q DH hc
（1）传热平均温度差
tm T t1
ppt课件
17
4.2.2 单效蒸发设计计算
当加热蒸汽压强一定时，T=const，而t1=?
t1 Tc 温差
损失
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。
《化工单元操作》教学课件—06蒸发 结晶
各种物质的溶解度数据可以由实验测定，或从有关手册中查得。
• 2．过饱和度和过饱和曲线 （1）过饱和度 同一温度下，过饱和溶液和饱和溶液间的浓度差称为过饱和度。 不饱和的溶液经过冷却降温达到饱和时的温度称为饱和温度。 过饱和度表示溶液呈过饱和的程度，也是结晶过程不可缺少的推动力。过饱和度的大
小直接影响着晶核的生成和晶体的生长，溶液的过饱和度越大，则一旦过饱和状态被破坏， 结晶析出的速率就越大，结晶的产量就越多。可见，创造溶液的过饱和状态是结晶操作的 必要条件，如何控制溶液的过饱和程度也是结晶操作最关键的问题之一。
''' 值的大小与二次蒸汽在管道中的流速、物性及管道尺寸等有关。根据经验，一般 取 ''' 为0.5～1.5℃
第三节 多效蒸发 一、多效蒸发的操作原理
。
利用减压的方法使后一效蒸发器的操作压力和溶液的沸点均较前一效蒸发器的低， 使前一效蒸发器引出的二次蒸汽作为后一效蒸发器的加热蒸汽，且后一效蒸发器的
故蒸发时产生的蒸汽也是水蒸汽。
热源蒸汽习惯上称为生蒸汽或一次蒸汽； 为了区别这两种蒸汽
从蒸发器汽化生成的水蒸气称为二次蒸汽。
•
蒸发分类
1.按加热方式：直接加热和间接加热；
2.按加热情况：自然蒸发和沸腾蒸发； 自然蒸发——加热温度低于溶液沸点，只在溶液表面发生汽化。
沸腾蒸发——加热温度等于溶液沸点，溶液内部和表面同时发生汽化。 3.按蒸发器的效数：单效蒸发和多效蒸发
• 二、单效蒸发的计算 单效蒸发计算的主要内容有：水分蒸发量；加热蒸气消耗量；蒸发器的传热面积。
计算的依据是：物料衡算、热量衡算和传热速率方程。
1．水分蒸发量 W 的计算
根据物料衡算衡算，蒸发前后溶质的量不变
《化工单元操作》 蒸发与蒸发设备PPT39页
66、节制使快乐增加并使享受加强。 ——德 谟克利 特 67、今天应做的事没有做，明天再早也 是耽误 了。——裴斯 泰洛齐 68、决定一个人的一生，以及整个命运 的，只 是一瞬 之间。 ——歌 德 69、懒人无法享受休息之乐。——拉布 克 70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭
《化工单元操作》 蒸发与蒸发设备
•
6、黄金时代是在我们的前面，而不在 我们的 后面。
•
7、心急吃不了热汤圆。
•
8、你可以很有个性找借口 (蹩脚 的工人 总是说 工具不 好)。
•
10、只要下定决心克服恐惧，便几乎 能克服 任何恐 惧。因 为，请 记住， 除了在 脑海中 ，恐惧 无处藏 身。-- 戴尔． 卡耐基 。
蒸发技术—认识蒸发装置(化工单元操作课件)
01 任务一 认识蒸发装置
列文蒸发器中循环管的截面积比一般自然循环 蒸发器的截面积大，通常为加热管总截面积的2～ 3.5倍，这样，溶液循环时的阻力减小；加之加热管 和循环管都相当长，通常可达7～8m，循环管不受 热，因此，两个管段中溶液的温差较高，密度差较 大，从而造成了比一般自然循环蒸发器要大的循环 推动力，溶液的循环速度可以达到2～3m/s，整个 蒸发器的传热系数可以接近于强制循环蒸发器的数 值，而不必付出额外的动力。
模块四 蒸发技术
目录
CONTENTS
01 任务一 认识蒸发装置
工业中的应用
糖厂的甘蔗原料先被破碎成片 状或条状制成蔗料,然后送入压榨机 压榨。压榨出的蔗汁经过亚硫酸清 净、预灰和加热、硫熏中和、沉降 和过滤等工序后得到清汁,此时清汁 的浓度约为12%-14%,清汁必须经 过多效蒸发浓缩为60%的糖浆,并经 过硫熏、过滤制成清净糖浆,清净糖 浆经煮糖、结晶、离心、干燥制成 原糖。
工业中的应用
糖厂的甘蔗原料先被破碎成片 状或条状制成蔗料,然后送入压榨机 压榨。压榨出的蔗汁经过亚硫酸清 净、预灰和加热、硫熏中和、沉降 和过滤等工序后得到清汁,此时清汁 的浓度约为12%-14%,清汁必须经 过多效蒸发浓缩为60%的糖浆,并经 过硫熏、过滤制成清净糖浆,清净糖 浆经煮糖、结晶、离心、干燥制成 原糖。
蒸发单元过程的主要目的： （1）稀溶液的增浓，直接制取液体产品，或者将浓缩的溶液再经进一步处理 （如冷却结晶）制取固体产品，例如：在化工生产中，用电解法制得的烧碱 （NaOH溶液）的浓度一般只在10%左右，要得到42%左右的符合工艺要求的浓 碱液则需通过蒸发操作。由于稀碱液中的溶质NaOH不具有挥发性，而溶剂水具 有挥发性，因此生产上可将稀碱液加热至沸腾状态，使其中大量的水分发生汽化 并除去，这样原碱液中的溶质NaOH的浓度就得到了提高。 （2）纯净溶剂的制取，此时蒸出的溶剂是产品，例如海水蒸发脱盐制取淡水。 （3）同时制备浓溶液和回收溶剂，例如中药提取过程中，酒精浸出液的减压 蒸发、农药生产过程中甲苯溶剂的浓缩与回收等。
第7章蒸发、第8章结晶课件(共41张PPT)《化工单元操作(第三版)》同步教学(化工版)
第7章 蒸发
7.1 概述
7.1.1蒸发在工业生产中的应用
将含有非挥发性物质的稀溶液加热沸腾，使溶剂气化，溶 液浓缩得到浓溶液的过程称为蒸发。蒸发是化工、轻工、冶金、 医药和食品加工等工业生产中常用的一种单元操作。
主要用于： ⑴制取浓溶液 如上述的氢氧化钠浓溶液；氧化铝生产中，氢 氧化铝分解母液的蒸发；食品工业中利用蒸发操作将一些果汁 加热，使一部分水分气化并除去，以得到浓缩的果汁产品等。
⑵ 获得高纯度的纯净固体物料 由于晶体形成过程中的排它性，即使原 溶液中含有杂质，经过结晶所得的晶体产品也能达到相当高的纯净度，故结 晶是获得纯净固体物质的重要方法之一。比如柠檬酸钠的结晶纯化等。
结晶操作特点
• ⑴ 能从杂质含量较多的混合液中分离出高 纯度的晶体，其它单元操作却难以做到。
• ⑵ 能分离高熔点混合物、相对挥发度小的 物系、共沸物、热敏性物质等难分离物系。 比如，沸点相近的组分，其熔点可能有显 著差别。
蒸发器的蒸发面积
A Q K tm
图7-2 单效蒸发的物料 衡算和热量衡算
7.2.3多效蒸发
7.3.1多效蒸发对节能的意义
表8-3 单位蒸汽消耗量概况
效数
单效
双效
三效
四效
五效
（D/W）
1.1
0.57
0.4
0.3
0.27
7.2.3多效蒸发
7.3.2多效蒸发流程
图7-3 并流加料蒸发流程
7.2.3多效蒸发
图7-1 单效真空蒸发流程 1—加热室；2—分离室；3—二次分离器；4—混合冷凝器； 5—汽液分离器；6—缓冲罐；7—真空泵；8—冷凝水排除器
7.2.2单效蒸发计算
水份蒸发量
F xw1 (F W ) xw2
7.1 概述
7.1.1蒸发在工业生产中的应用
将含有非挥发性物质的稀溶液加热沸腾，使溶剂气化，溶 液浓缩得到浓溶液的过程称为蒸发。蒸发是化工、轻工、冶金、 医药和食品加工等工业生产中常用的一种单元操作。
主要用于： ⑴制取浓溶液 如上述的氢氧化钠浓溶液；氧化铝生产中，氢 氧化铝分解母液的蒸发；食品工业中利用蒸发操作将一些果汁 加热，使一部分水分气化并除去，以得到浓缩的果汁产品等。
⑵ 获得高纯度的纯净固体物料 由于晶体形成过程中的排它性，即使原 溶液中含有杂质，经过结晶所得的晶体产品也能达到相当高的纯净度，故结 晶是获得纯净固体物质的重要方法之一。比如柠檬酸钠的结晶纯化等。
结晶操作特点
• ⑴ 能从杂质含量较多的混合液中分离出高 纯度的晶体，其它单元操作却难以做到。
• ⑵ 能分离高熔点混合物、相对挥发度小的 物系、共沸物、热敏性物质等难分离物系。 比如，沸点相近的组分，其熔点可能有显 著差别。
蒸发器的蒸发面积
A Q K tm
图7-2 单效蒸发的物料 衡算和热量衡算
7.2.3多效蒸发
7.3.1多效蒸发对节能的意义
表8-3 单位蒸汽消耗量概况
效数
单效
双效
三效
四效
五效
（D/W）
1.1
0.57
0.4
0.3
0.27
7.2.3多效蒸发
7.3.2多效蒸发流程
图7-3 并流加料蒸发流程
7.2.3多效蒸发
图7-1 单效真空蒸发流程 1—加热室；2—分离室；3—二次分离器；4—混合冷凝器； 5—汽液分离器；6—缓冲罐；7—真空泵；8—冷凝水排除器
7.2.2单效蒸发计算
水份蒸发量
F xw1 (F W ) xw2
化工原理蒸发分析
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。
（一）循环型蒸发器
自然循环型强制循环型
第5页/共41页
１.中央循环管式(标准式)蒸发器
加热蒸汽：加热室管束环隙内溶液：加热室管束及中央循环管内，受热时，由于中央循环管单位体积溶液受热面小，使得溶液形成由中央循环管下降，而由其余加热管上升的循环流动。
溶液在蒸发器中只通过加热室一次，不作循环流动。溶液通过加热室时，在管壁上呈膜状流动，故习惯上又称为液膜式蒸发器。
用于热敏性、高粘性、易结垢产品的浓缩、蒸馏或提纯。
优点：
第11页/共41页
适于处理蒸发量较大的稀溶液，热敏性和易生泡沫的溶液；不适于浓度高、粘度大、有晶体析出溶液的蒸发。
1. 升膜蒸发器
∵操作条件下r’为常量
因此，提高蒸发器的生产强度的途径有二：
第29页/共41页
3.提高蒸发器的生产强度的途径
(1)提高传热温度差Δtm
方法：
（2）增大总传热系数K
增大管内对流传热系数αi减少管内侧污垢热阻
提高热源的温度 ：如采用高温热源
降低溶液的沸点 ：如采用真空蒸发
第30页/共41页
（二）加热蒸汽的经济性
第2页/共41页
加热溶液使溶剂汽化—蒸发器不断除去气化的蒸发溶剂—冷凝器
通常采用冷凝的方式将二次蒸汽排除。
第3页/共41页
第二节 蒸发设备
用来进行蒸发的设备主要是蒸发器和冷凝器
第4页/共41页
按加热室的结构和操作时溶液的流动情况，分为两大类：循环型和单程型(不循环)。
一、 蒸发器的型式与结构
第9页/共41页
5.强制循环型蒸发器
在加热室设置循环泵，使溶液沿加热室方 向以较高的速度循环流动。优点：循环速度高晶体不易粘结在加热管壁对流传热系数高缺点：动力消耗大对泵的密封要求高加热面积小适于处理粘度大，易结垢、有晶体析出的 溶液。
（一）循环型蒸发器
自然循环型强制循环型
第5页/共41页
１.中央循环管式(标准式)蒸发器
加热蒸汽：加热室管束环隙内溶液：加热室管束及中央循环管内，受热时，由于中央循环管单位体积溶液受热面小，使得溶液形成由中央循环管下降，而由其余加热管上升的循环流动。
溶液在蒸发器中只通过加热室一次，不作循环流动。溶液通过加热室时，在管壁上呈膜状流动，故习惯上又称为液膜式蒸发器。
用于热敏性、高粘性、易结垢产品的浓缩、蒸馏或提纯。
优点：
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适于处理蒸发量较大的稀溶液，热敏性和易生泡沫的溶液；不适于浓度高、粘度大、有晶体析出溶液的蒸发。
1. 升膜蒸发器
∵操作条件下r’为常量
因此，提高蒸发器的生产强度的途径有二：
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3.提高蒸发器的生产强度的途径
(1)提高传热温度差Δtm
方法：
（2）增大总传热系数K
增大管内对流传热系数αi减少管内侧污垢热阻
提高热源的温度 ：如采用高温热源
降低溶液的沸点 ：如采用真空蒸发
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（二）加热蒸汽的经济性
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加热溶液使溶剂汽化—蒸发器不断除去气化的蒸发溶剂—冷凝器
通常采用冷凝的方式将二次蒸汽排除。
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第二节 蒸发设备
用来进行蒸发的设备主要是蒸发器和冷凝器
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按加热室的结构和操作时溶液的流动情况，分为两大类：循环型和单程型(不循环)。
一、 蒸发器的型式与结构
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5.强制循环型蒸发器
在加热室设置循环泵，使溶液沿加热室方 向以较高的速度循环流动。优点：循环速度高晶体不易粘结在加热管壁对流传热系数高缺点：动力消耗大对泵的密封要求高加热面积小适于处理粘度大，易结垢、有晶体析出的 溶液。
《化工单元操作》课件
化学反应工程原理
要点一
总结词
描述化学反应工程的基本原理，包括化学反应动力学、化 学反应器设计和优化等。
要点二
详细描述
化学反应工程是研究化学反应过程和反应器的科学分支， 对于化工单元操作中的反应过程具有指导意义。化学反应 动力学是研究化学反应速率和反应机理的科学，对于反应 过程的优化和控制具有重要意义；而化学反应器设计和优 化则是基于化学反应动力学原理进行的，旨在提高反应效 率、降低能耗和减少副产物等。
传热原理
总结词
描述热量传递的基本原理，包括热传导、热对流和热辐射等。
详细描述
传热是化工单元操作中的常见过程，涉及到热量从高温向低温的传递。热传导是基于分子热运动进行热量传递的 方式，热对流是由于流体流动引起的热量传递，而热辐射则是通过电磁波传递热量的方式。这些传热方式在化工 单元操作中都有广泛的应用。
01
用于分离不同物料的设备
沉降器
02
利用颗粒物料的重力沉降原理进行分离。
过滤器
03
利用滤布等介质将液体与固体颗粒分离。
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW ERA
04
化工单元操作的工艺流程与优化
工艺流程设计
01
工艺流程设计的基 本原则
确保生产过程高效、安全、环保 ，同时满足产品质量和产量的要 求。
02
化工单元操作的基本原理
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
流体流动原理
总结词
描述流体流动的基本原理，包括牛顿粘 性定律、层流和湍流、流动类型等。
VS
详细描述
流体流动是化工单元操作中的重要原理之 一。它涉及到流体的性质、流动状态以及 流动过程中的各种现象和规律。牛顿粘性 定律是描述流体内部摩擦力与速度梯度关 系的原理，层流和湍流是描述流体流动状 态的原理，而流动类型则涉及到流体在管 道中的流动形态。
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