三效蒸发装置设计

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三效并流蒸发器的设计讲解

三效并流蒸发器的设计讲解

三效并流蒸发器的设计:处理量(㎏/h )4500,初始温度为20℃,初始浓度5%,完成液浓度为40%,加热蒸汽压强为5at(绝压),末效真空度为600mmHg(表压),试计算所需的蒸发器的传热面积。

解:1、 计算总蒸发量:W=F(1-X 0/X 3=4500(1-0.05/0.40)=3937.5㎏/h 2、 估算各效蒸发量: 假设:W 1:W 2:W 3=1:1.1:1.2 W=W 1+W 2+W 3=3.3W 1=3937.5 W 1=1193㎏/h W 2=1312㎏/h W 3=1432㎏/h3、 估算各效浓度: X 1=1W -F X F ⨯=(4500×0.05)/(4500-1193)=0.068X 2=4500×0.05/(4500-1193-1312)=0.113 X 3=0.44、 分配各效压强 假设各效间压降相等P 1=5×98.07+101.33=592KPaP K =101.33-600×133.32×10-3=21KPa ΔP=(592-21)/3=571/3=190KPa则各效蒸发室的压强(二次蒸汽压强)为: P 1/=P 1-ΔP=592-190=402KPaP 2/=P 1-2ΔP=592-2×190=212KPa P 3/=P K =21KPa由各效二次蒸汽压强查水蒸汽表可得相应的二次蒸汽温度和气化潜热如下表:5、 计算各效传热温度差损失 (一)、由于蒸汽压下降引起的温度差损失Δ/ 根据二次蒸汽温度和各效完成液的浓度,由氢氧化钠的杜林线图可查的各效溶液的沸点分别为:沸点:t a1=146℃ t a2=125℃ t a3=87℃ 由于溶液蒸汽压下降引起的温度差损失为: Δ1/=146-143.6=2.4℃ Δ2/=125-121.9=3.1℃ Δ3/=87-60.7=26.3℃∑∆/=2.4+3.1+26.3=31.8℃(二)、由于静压强引起的温度差损失P m =p /+ρg L/2取液位高度为2米(即加热蒸汽管长度)由溶液的沸点和各效完成液的浓度查表可得各效溶液的密度ρ1=991㎏/m 3ρ21056㎏/m 3ρ31366㎏/m 3P 1=402+991×9.81×2/2/1000=412KPa P 2=212+1056×9.81×2/2/1000=222kpa P 3=21+1366×9.81×2/2/1000=34kpa对应的各效溶液(水)的温度分别为:144.4℃ 123.3℃ 69.9℃∑∆//=t m /-t pΔ1///=144.4-143.6=0.8℃ Δ2///=123.3-121.9=1.4℃ Δ3///=69.9-60.7=9.2℃∑∆//=0.8+1.4+9.2=11.4℃(三)、流动阻力引起的温度差损失Δ///∑∆///=06、 计算总温度差损失∑∆=31.8+11.4=43.2℃7、 计算总传热温度差∆t=T 1-T K -∑∆=158.1-60.7-43.2=54.2℃8、 计算各效溶液的沸点及各效加热蒸汽的温度 一效:t 1=T I /+ΔI =143.6+2.4+0.8=146.8℃ : t 2=121.9+3.1+1.4=126.4℃:t 3=60.7+26.3+9.2=96.2℃T2=t 1-(△1/+△1//+△1///)=146.8-3.2=143.6 T3=△t 3+t 39、 计算加热蒸汽消耗量及各效蒸发水分量 解方程组: W 1=1428㎏/h W 2=1420㎏/h W 3=1091㎏/h D 1=1508㎏/h 10、 估算蒸发器的传热面积it ∆⨯=i ik Q SiΔt 1=T 1-t 1=158.1-146.8=11.3℃ 假设各效传热系数:K 1=1800W/(m 2k) K 2=1200 W/(m 2k) K 3=600 W/(m 2k)Q 1=D 1×R 1=15.8×2093×103/3600=8.77×105WQ 2=1428×2138×103/3600=8.48×105WQ 3=8.68×105WS 1=43.1m 2S 2=41.1m 2S 3=56.3m 211、 有效温度差再分配∑∆∆+∆+∆=tt S t S t 332211S S =48.7m 2=∆1t 43.1/48.7×11.3=10℃ =∆2t 41.1/48.7×17.2=14.5℃ =∆3t 56.3/48.7×25.7=29.7℃12、 重新计算各效浓度 X 1=0.073 X 2=0.136 X 3=0.414、 计算各效蒸发量 解方程组: W 1=1444㎏/h W 2=1393㎏/h W 3=1101㎏/h D=1523㎏/h 15、 计算各效传热面积Q 1=8.85×105 S 1=49.2m 2Q 2=8.54×105 S 2=49.1M 2Q 3=8.47×105 S 3=47.5M 2m axm inS S -1=1-47.5/49.2=0.0346<0.05 取平均面积S=(49.2+49.1+47.5)/3=48.6M 2 取S=1.1S=53.46=[54M 2]。

化工原理课程设计三效逆流蒸发器

化工原理课程设计三效逆流蒸发器

NaOH水溶液三效并流加料蒸发装置的设计设计单位:设计者:设计日期:设计任务书一、设计题目NaOH水溶液三效并流加料蒸发装置的设计二、设计任务与操作条件1.处理能力2.5×104吨/年NaOH水溶液2.设备形式蒸发器3.操作条件a.N aOH水溶液的原料液浓度为10%(wt) ,温度为35℃,用预热器加热至第一效沸点温度,再送进蒸发器;完成液浓度为40%(wt)。

b.加热蒸汽压强为500kPa(绝压),末效为真空,压力为15.5kPa(绝压)。

c.各效传热系数分别为:K1=3000 W/(m2·℃)K2=1500 W/(m2·℃)K3= 750W/(m2·℃)d.各效蒸发器中的液面高度:1.5-2.5m。

e.各效加热蒸汽的冷凝液均在饱和温度下排出。

假设各效传热面积相等,并忽略热损失。

f.每年按330天计,每天24小时连续运行。

三、设计项目1.设计方案简介:对确定的工艺流程与蒸发器型式进行简要论述。

2.蒸发器的工艺计算:确定蒸发器的传热面积。

3.蒸发器的主要结构尺寸设计。

4.主要辅助设备选型,包括预热器、汽液分离器与蒸汽冷凝器。

5.绘制NaOH水溶液三效并流加料蒸发装置的流程图与蒸发器总装配图。

目录1.概述 (1)1.1蒸发操作的特点 (1)1.2蒸发设备与蒸发器 (5)1.3三效蒸发工艺流程 (10)2.工艺计算与主体结构计算 (11)2.1三效蒸发工艺计算 (11)2.1.1三效蒸发器设计流程 (11)2.1.2设计计算 (13)2.2蒸发器主要结构计算 (23)3.蒸发装置辅助设备选型 (30)4.探索使用Aspen Plus设计蒸发器方法 (33)5.后记 (35)1、概述1.1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。

1.1.1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。

三效蒸发装置课程设计

三效蒸发装置课程设计

三效蒸发装置课程设计目录一、化工原理课程设计任务书 (3)二、蒸发器的形式、流程、效数论证 (4)三、蒸发器工艺设计计算 (5)四、蒸发器工艺尺寸计算 (13)五、蒸发装置的辅助设备 (19)六、课程设计心得 (21)一、化工原理课程设计任务书一、设计题目NaOH水溶液蒸发装置的设计二、设计任务及操作条件1、设计任务处理量: 24000 (kg/h)(6000,7200,24000)料液浓度: 10.6 (wt%)(4.7,,10.6%,)质量分率产品浓度: 23.7 (wt%)(23.7%,30%)质量分率加热蒸汽温度 158.1 (?)(151,158.1)末效冷凝器的温度 59.6 (?)(49,59.6) 2、操作条件加料方式: 三效并流加料原料液温度: 第一效沸点温度33各效蒸发器中溶液的平均密度:ρ=1014kg/m,ρ=1060kg/m,ρ123=1239kg/m 3加热蒸汽压强: 500kPa(绝压) ,冷凝器压强为 20 kPa(绝压)22各效蒸发器的总传热系数:K=1500W/(m?K),K=1000W/(m?K),K=600W/123 2(m?K)各效蒸发器中液面的高度: 1.5m各效加热蒸汽的冷凝液均在饱和温度下排出。

假设各效传热面积相等,并忽略热损失。

3、设备型式中央循环管式蒸发器4、厂址四川绵阳5、工作日:每年300天,每天24小时连续运行。

三、设计内容:1、设计方案的简介:对确定的工艺流程及蒸发器型式进行简要论述。

2、蒸发器的工艺计算:确定蒸发器的传热面积。

3、蒸发器的主要结构尺寸设计4、主要辅助设备选型,包括气液分离及蒸气冷凝器等5、绘制工艺流程图及蒸发器设计条件图7、设计结果汇总8、对设计过程的评述和有关问题的讨论9、编写课程设计说明书。

二、蒸发器的形式、流程、效数论证 1.蒸发器的形式:中央循环管式2(蒸发器的流程:三效并流加料3.效数论证:在工业中常用的加热方式有直接加热和间接加热。

三效蒸发方案

三效蒸发方案

三效蒸发器方案(设备选型计算书)
2012年8月
一、工艺装置及过程选型:
采用三效顺流蒸发,待物料蒸发浓缩完毕,出料至浓缩液储槽进行下一道工序,蒸发器接触物料的材质选用碳钢。

二、蒸发计算
1、计算依据
进料液流量: 10000kg/h
进料液浓度:3%
进料温度:25℃
出料浓度:10%
蒸发量:7000kg/h
设加热蒸汽压力:0.35Mpa(绝)
冷却水进口温度:30℃(设定)
冷却水出口温度:40℃(设定)
2、主要工艺参数:
三效
三、设备一览表
四、本装置能耗(理论计算值)
采用本套设备生蒸汽耗指标约3.26吨汽/小时左右,蒸水耗蒸汽0.47t汽/t水。

二次循环水小时耗量134吨。

三效蒸发器设计实验报告

三效蒸发器设计实验报告

三效蒸发器设计实验报告
实验目的:
1. 学习蒸发器的基本原理和设计方法;
2. 了解三效蒸发器的结构和工作原理;
3. 进行实验验证,检验蒸发器设计是否合理。

实验仪器:
1. 三效蒸发器实验设备;
2. 温度计;
3. 流量计;
4. 电子天平。

实验原理:
三效蒸发器是一种利用多级效应,将溶液蒸发浓缩的设备。

其基本原理是利用在低压蒸发器中产生的蒸汽作为加热介质,对中压、高压蒸发器进行加热。

通过多级的蒸发过程,提高了热效率,实现了低能耗蒸发浓缩。

实验步骤:
1. 首先,将实验设备连接好,确保密封性能良好;
2. 按照设计的参数设定好各个蒸发器的压力、温度和流量;
3. 打开水泵,使冷却水流经蒸发器,保持蒸发器的温度稳定;
4. 开始加热蒸发器,记录下各个蒸发器的温度和流量;
5. 持续加热,直到达到设计要求的浓缩度;
6. 关闭加热源和水泵,停止实验。

实验结果分析:
根据实验记录的温度和流量数据,可以计算出各个蒸发器的热效率和浓缩效果。

通过对比实验结果与设计要求的差距,可以评估蒸发器设计的合理性。

如果实验结果符合设计要求,说明设计是成功的;如果实验结果与设计要求有较大偏差,需要进一步调整设备或设计参数。

实验结论:
根据实验结果分析,可以得出蒸发器设计是否合理的结论。

如果实验结果符合设计要求,说明蒸发器设计是有效的;如果实验结果与设计要求有较大偏差,需要重新优化设计或进行设备改进。

通过实验,我们可以深入了解蒸发器的工作原理和优化方法,为工业生产中的蒸发浓缩过程提供参考。

化工原理课程设计三效逆流蒸发器

化工原理课程设计三效逆流蒸发器

培养工程实践能力
课程设计能够培养学生的工程实 践能力,包括问题分析、方案设 计、实验验证等方面的能力。
为后续课程打下基

化工原理课程设计为后续的专业 课程提供了必要的基础知识和实 践经验。
三效逆流蒸发器应用前景
高效节能
01
三效逆流蒸发器采用先进的逆流操作原理,具有高效节能的特
点,符合当前节能环保的要求。
未来发展趋势预测
随着化工行业的不断发展,对于高效、节能、环保的蒸发设备的需求将不 断增加。
三效逆流蒸发器作为一种先进的蒸发设备,将在未来得到更广泛的应用和 推广。
未来三效逆流蒸发器的发展将更加注重设备的性能提升、智能化和自动化 等方面的研究和应用。
THANKS
感谢观看
化工原理课程的地位
化工原理是化学工程与工艺专业的一门重要基础 课程,主要研究化工过程中的基本原理和规律。
3
蒸发器在化工过程中的应用
蒸发器是化工过程中常用的设备之一,用于将溶 液中的溶剂蒸发分离出来,得到纯净的溶质或浓 缩溶液。
化工原理课程设计意义
理论与实践结合
通过课程设计,将化工原理的理 论知识与实际应用相结合,加深 对理论知识的理解。
掌握了化工原理课程中的基本理论和方法,并将 其应用于实际工程问题中。
存在问题分析及改进建议
01
在设备设计方面,还需要进一步优化结构,提高设 备的稳定性和可靠性。
02
在工艺流程方面,需要进一步完善操作参数和控制 策略,以提高设备的运行效率和安全性。
03
在实验验证方面,需要加强对实验数据的分析和处 理,以更好地指导设备的设计和改进。
广泛应用
02
三效逆流蒸发器可应用于化工、制药、食品、环保等多个领域

75kta_NaOH溶液三效蒸发装置设计

75kta_NaOH溶液三效蒸发装置设计

第一章设计方案的确定1.1蒸发操作条件的确定1.11 加热蒸汽压强的确定因加热是必须考虑加热温度的上限和下线,被蒸发的溶液有一上限值,超过温度上限值,会使得物料变质,导致失去本有的物性,这是一个重要的指指标,也是确定物料加热蒸气压强的依据,蒸发是一个消耗大量加热蒸气而又产生大量二次蒸气的过程。

再者从节能观点出发,应充分利用二次蒸汽作为其它加热热源,同时要求蒸发装置能够提供温度较高的二次蒸汽,这样既可以减少锅炉产生蒸汽和蒸汽的消耗量,又可减速少末效进入冷凝器的二次蒸气量,提高了蒸汽利用率。

因此,我们应该尽可能采用温度较高的蒸汽。

通常所用饱和蒸汽的温度不超过180℃,超过时相应的压强就很高,这将增加加热的设备费和操作费。

一般的加热蒸汽压强在400~800kPa范围内,本设计加热蒸汽压强选用700kPa。

1.1.2 冷凝器压强的确定如果第一效用较高压强的加热蒸汽,则末效可以采用常压蒸发,此时末效产生的二次蒸汽具有较高的温度,可以全部利用。

因而各效操作温度高时,溶液黏度低,传热好。

若一效加热蒸汽压强低,末效应采用真空操作。

此时各效二次蒸汽温度低,进入冷凝器冷凝需消耗大量冷却水,而且溶液粘度大,传热差。

通常冷凝器的最大真空度为80~90kPa。

此次设计冷凝器压强真空度取为85kpa则采用20kPa。

1.2 蒸发流程的确定在化工生产中,大多数蒸发器都是利用饱和水蒸汽作为加热介质,因而蒸发器中热交换的一方是饱和水蒸汽冷凝,另一方是溶液的沸腾,所以传热的关键在于料液沸腾一侧。

要适应各种不同物料的蒸发浓缩,出现了各种不同结构型式的蒸发器,而且随着生产,技术的发展,其结构在不断改进和更新。

工业中常用的间壁式传热蒸发器,按溶液在蒸发器中的流动特点,可分为循环型(中央循环管式,悬筐式,外加热型,列文式,强制循环形等)和单程型(升膜式,降膜式,升-降膜式,刮板式等)两大类型。

蒸发器在结构上必须有利于过程的进行,为此在选用时应考虑以下原则:1.尽量保证较大的传热系数,满足生产工艺的要求;2.生产能力大,能完善分离液沫,尽量减慢传热面上垢层的生成;3.构造简单,操作维修和清洗方便,造价低,使用寿命长;4.能适应所蒸发物料的一些工艺特性(如粘度,起泡性,热敏性,结垢性,腐蚀性等)。

化工原理课程设计三效蒸发

化工原理课程设计三效蒸发

化工原理课程设计三效蒸发在化工领域中,蒸发是一种常见的分离技术。

而三效蒸发是一种高效的蒸发方式,它在提高产能的同时,降低了能耗,具有很大的应用潜力。

本文将介绍三效蒸发的原理、设计和优势。

一、原理三效蒸发是利用多级蒸发器进行连续蒸发的过程。

它由三个蒸发器组成,分别是高效蒸发器、中效蒸发器和低效蒸发器。

其原理是通过将高浓度的溶液从高效蒸发器中的蒸发器底部引入中效蒸发器,再将中效蒸发器中的浓缩液引入低效蒸发器,最终得到浓缩度最高的产物。

二、设计三效蒸发的设计需要考虑多个因素,包括溶液的性质、蒸发器的尺寸和操作条件等。

首先,需要确定溶液的性质,包括溶质的浓度、沸点和热稳定性等。

这些参数将影响蒸发器的设计和操作条件的选择。

其次,需要确定蒸发器的尺寸,包括蒸发器的高度、直径和传热面积等。

这些参数将影响蒸发器的产能和能耗。

最后,需要确定蒸发器的操作条件,包括进料流量、蒸发温度和蒸发压力等。

这些参数将影响蒸发器的稳定性和效率。

三、优势相比于传统的单效蒸发,三效蒸发具有以下几个优势。

首先,三效蒸发可以实现连续操作,提高了生产效率。

在传统的单效蒸发中,溶液需要经过多次蒸发才能达到所需浓度,而三效蒸发可以一次完成,节省了时间和能源。

其次,三效蒸发可以降低能耗。

由于三效蒸发中的蒸发器是串联的,低效蒸发器的进料温度较高,可以利用高效蒸发器和中效蒸发器的余热,减少了能源的消耗。

最后,三效蒸发可以提高产品质量。

由于三效蒸发可以在较低的温度下进行,可以减少溶质的热分解和挥发,提高产品的纯度和稳定性。

四、应用三效蒸发在化工领域中有广泛的应用。

它可以用于浓缩溶液、回收溶剂和提取有价值的成分等。

例如,在果汁生产中,三效蒸发可以用于浓缩果汁,提高果汁的浓度和口感。

在制药工业中,三效蒸发可以用于回收溶剂,减少废物的产生。

在化肥生产中,三效蒸发可以用于提取有机成分,提高产品的价值。

总之,三效蒸发是一种高效、节能的蒸发技术。

它通过多级蒸发器的连续操作,实现了溶液的快速浓缩。

钠盐废水蒸发结晶技术设计方案(三效蒸发器)

钠盐废水蒸发结晶技术设计方案(三效蒸发器)

***有限公司含钠盐废水蒸发结晶技术方案编制:校核:审核:批准:20**年**月一、蒸发器选型简述本设计方案针对含盐废水,采用三效顺流强制循环蒸发装置。

钠盐溶液蒸发属于蒸发结晶,因此蒸发器采用抗盐析、抗结疤堵管能力强的强制循环蒸发器。

由于该混合溶液具有腐蚀性,长期运转考虑,蒸发材质可选用316L不锈钢,其余采用碳钢材质。

二、原液组成进料量及组分:溶液处理量为300m3/d,含盐量为60g/L,含有氯离子,铵根离子、钠离子。

三、主要工艺参数四、工艺流程简介4.1原液准备系统工厂产生的含盐废水流入原液池;原液池起到储存、调节原液的作用,满足废水蒸发处理设备的连续稳定运行。

原液池配备有原液提升泵,原液提升泵将含盐废水均匀输送至蒸发处理系统,调节原液泵后的控制阀门保持原液提升量与蒸发量的平衡。

4.2 蒸汽及二次蒸汽系统来自锅炉房的蒸汽通过分汽缸后用阀门调节进入Ⅰ效加热室,控制表压为3.0Kgf/cm2。

生蒸汽管路上设置有安全阀,超压后自动排泄报警,确保蒸发系统的安全。

Ⅰ效蒸发室蒸发后的二次蒸汽经蒸汽管路进入Ⅱ效加热室,Ⅱ效蒸发室蒸发后的二次蒸汽经蒸汽管路进入Ⅲ效加热室。

Ⅰ效加热室的冷凝水排回锅炉房。

Ⅱ效加热室的冷凝水进入Ⅱ效闪蒸罐,Ⅱ效闪蒸罐中产生的闪发汽体进入Ⅲ效加热室,Ⅲ效加热室的冷凝水进入Ⅲ效闪蒸罐,Ⅲ效闪蒸罐中产生的闪发汽体回到冷凝器进口,冷凝水经阀门调节进入冷凝水平衡缸。

Ⅲ效蒸发室排出的二次蒸汽进入冷凝器,冷凝器冷凝产生的冷凝水与Ⅱ效加热室、Ⅲ效加热室产生的冷凝水汇集至冷凝水罐,最终由冷凝水泵抽至外界水池储存并进一步生化处理。

4.3 盐浆系统本工艺采用转效排盐,集中排母液的方式进行生产。

Ⅰ效集盐角中的盐排到Ⅱ效下循环管中。

Ⅱ效集盐角中的盐排到Ⅲ效下循环管中。

最后Ⅲ效集盐角的盐浆由盐浆泵抽入漩涡盐分离器进行分离进入沉盐器,沉盐器收集满后将盐排入离心机离心分离,离心母液回蒸发室再次蒸发结晶,离心机离心分离出来的盐分可以直接出售,如果要求更低的含水率,也可以再进入干燥系统进一步脱离水处理。

三效蒸发器设计

三效蒸发器设计

- -目录第一章设计方案的确定31.1 蒸发器的类型与选择31.2 蒸发操作条件的确定11.2.1加热蒸汽压强的确定11.2.2冷凝器操作压强的确定2第二章蒸发工艺的设计计算22.1 蒸发器的设计步骤22.2 各效蒸发量和完成液浓度的估算22.3溶液沸点和有效温度差的确定32.3.1各效由于溶液的蒸汽压下降所引起的温度差损失∆/42.3.2由于蒸发器中溶液静压强引起的温度差损失∆''42.3.3由流动阻力而引起的温度差损失∆'''52.3.4各效溶液的沸点和有效总温度差62.4加热蒸汽消耗量和各效蒸发水量的初步计算62.5估算蒸发器的传热面积72.6温差的重新分配与试差计算82.6.1重新分配各效的有效温度差82.6.2重复上述计算步骤9第三章蒸发器的主要结构工艺尺寸的设计143.1 加热管的选择和管束的初步估计143.1.1 循环管直径的选择153.1.2 加热室直径及加热管数目的确定153.1.3分离室直径和高度的确定163.2接管尺寸的确定153.2.1溶液的进出口管153.2.2加热蒸汽与二次蒸汽接管153.2.3冷凝水出口16第四章蒸发装置的辅助设备的设计174.1 气液分离器174.2蒸汽冷凝器主要类型174.3蒸汽冷凝器的设计与选用194.3.1工作水量的计算194.3.2喷射器结构尺寸的计算194.3.3射流长度的决定23第五章设计结果一览表22结束语错误!未定义书签。

主要参考文献错误!未定义书签。

第一章设计方案的确定蒸发是用加热的方法,在沸腾的状态下使溶液中具有挥发性的溶剂部分汽化的单元操作。

蒸发操作广泛用于化工、轻工、制药、食品等许多工业中。

蒸发操作条件的确定主要指蒸发器加热蒸汽的压强(或温度),冷凝器的操作压强(或温度)的确定,正确选择蒸发的操作条件,对保证产品质量和降低能耗极为重要。

1.1 蒸发器的类型与选择随着工业技术的发展,新型蒸发设备不断出现。

氯化钠三效蒸发装置明细表0120

氯化钠三效蒸发装置明细表0120

废水中氯化钠蒸发装置方案一、蒸发器选型及流程简述本设计方案针对含盐废水,拟采用三效顺流强制循环蒸发工艺。

氯化钠属于蒸发结晶,因此蒸发器采用抗盐析、抗结疤堵管能力强的强制循环蒸发器。

物料的流程为:生蒸汽入一效蒸发器加热室对物料进行加热,废水由进料泵送至一效蒸发器进行加热蒸发,浓缩后的料液送至二效继续蒸发;一效产生的蒸汽在分离室进行汽水分离后进入二效的加热室对二效的料液继续进行加热,浓缩后的料液进入三效继续蒸发;二效产生的蒸汽在分离室进行汽水分离后进入三效的加热室对三效的料液进行加热,当料液中氯化钠含量达70%时,由出料泵送至储液罐并离心分离为固体氯化钠;三效分离室产生的蒸汽进入冷凝器冷凝除去水份后由真空泵抽真空。

由于氯化钠在高温蒸发时的强腐蚀性,从长期运行考虑,蒸发器采用石墨制加热室,其它接触物料部分采用碳钢内衬石墨,接触物料的管道、管件采用玻璃钢制作,阀门采用钢衬四氟材料;泵采用四氟合金泵。

该蒸发系统为外加热强制循环工艺,料液循环速度为s以上,各效冷凝水通过换热器对进料进行预热,充分利用能源,故该装置具有热效率高、抗结晶堵塞的功能。

二、依据1、进料量及组份:溶液处理量为8333Kg/h,氯化钠含量为10-15%,其它成份为水。

2、总蒸发量7500Kg/h。

3、原料温度25℃。

4、生蒸汽为。

三、多效蒸发器主要配置表:四、蒸发装置主要参数:(1)进料量:8333kg/h(2)总蒸发量:7500kg /h。

(3)进料温度:25℃(4)进料浓度: 氯化钠含量为10-15%,(5)出料浓度: 氯化钠含量为70%, (6)三效蒸发(物料)温度:75℃(7)二效蒸发(物料)温度:124℃(8)一效蒸发(物料)温度:140℃(9)三效分离室真空度(10)冷却水循环量: 392t/h(进水温度 30℃,出水温度35℃)(11)蒸汽耗量: 3780 kg/h (压力:(12)电耗量: t原料石家庄博特环保张工。

三效蒸发设计手册

三效蒸发设计手册

三效蒸发设计手册三效蒸发设计手册旨在为设计人员提供关于三效蒸发器的设计指南和操作规范。

该手册详细介绍了三效蒸发器的原理、特点、应用范围以及设计计算等内容。

一、三效蒸发器原理三效蒸发器是一种利用蒸发原理进行溶液浓缩和结晶的设备。

其工作原理是将废水的热量通过一效、二效、三效蒸发器的串联方式进行重复利用,以实现废水的低能耗处理。

二、三效蒸发器特点1. 节能高效:三效蒸发器采用串联方式,使加热蒸汽得到充分利用,提高了能源利用率。

2. 处理量大:三效蒸发器具有较大的处理量,可满足大规模废水处理的需求。

3. 自动化程度高:设备采用全自动控制系统,可实现进料、加热、出料等操作的自动化控制。

4. 适用范围广:三效蒸发器适用于多种类型的废水处理,如化工、制药、食品等行业的废水。

三、三效蒸发器应用范围1. 化工行业:可用于处理化工废水中的盐分、有机物等杂质。

2. 制药行业:可用于处理制药废水中的药物残留、有机物等杂质。

3. 食品行业:可用于处理食品加工废水中的盐分、有机物等杂质。

4. 其他行业:如冶金、印染、造纸等行业也可使用三效蒸发器进行废水处理。

四、三效蒸发器设计计算1. 设计原则:根据废水处理的要求和规模,选择合适型号的三效蒸发器,并按照设备结构、工艺流程等因素进行设计计算。

2. 工艺流程:根据废水处理的要求,确定合理的工艺流程。

一般情况下,废水经过一效、二效、三效蒸发器的处理后,可得到浓缩液或结晶物。

3. 设备结构:根据工艺流程和废水性质,选择合适的设备结构,包括加热室、蒸发室、冷凝器等部件的设计和选用。

4. 操作参数:根据实际情况,确定合理的操作参数,如温度、压力、液位等,以保证设备的正常运行和处理效果。

5. 安全措施:为确保设备运行安全,应采取相应的安全措施,如防爆、防腐、防泄漏等措施。

总之,三效蒸发设计手册是进行三效蒸发器设计和操作的必备工具。

通过该手册的指导,设计人员可以更加全面地了解三效蒸发器的原理、特点和应用范围,从而更好地进行设备选型和设计计算,提高废水处理的效率和效果。

三效蒸发器的设计

三效蒸发器的设计

三效蒸发器的设计三效蒸发器是一种高效能、节能环保的蒸发装置,适用于各种工业生产过程中的脱水、浓缩和回收溶液等。

它采用了多级蒸发的工艺,通过热量的多次利用,最大限度地提高了热效能的利用率。

下面我将详细介绍三效蒸发器的设计。

1.设计原理2.设计要点(1)热源系统:三效蒸发器通常采用蒸汽作为热源。

在设计中需合理配置热源供应系统,确保蒸汽充足、稳定,以满足各级蒸发器的热量需求。

(2)蒸发系统:蒸发系统是整个蒸发器的核心部分。

蒸发器内通常包含三个蒸发槽,分别称为高浓度槽、中浓度槽和低浓度槽。

原始溶液首先进入高浓度槽进行初步蒸发,产生低浓度的蒸发液,然后进入中浓度槽进行第二次蒸发,再次产生更低浓度的蒸发液,最后进入低浓度槽进行第三次蒸发,最终产生高浓度的浓缩液和低浓度的蒸发物。

(3)冷凝系统:冷凝系统用于将蒸发器中的蒸汽冷凝成水。

在设计中需合理配置冷凝器,以确保冷凝器能够有效地将蒸汽冷凝成水,使得冷凝器能够稳定运行。

(4)真空系统:真空系统主要用于维持蒸发器内的真空度。

在设计中需合理配置真空泵,以保证蒸发器内的真空度始终处于适宜的范围内。

3.设计步骤(1)确定蒸发器的处理负荷:根据需要处理的溶液的流量和浓度,确定蒸发器的处理负荷。

(2)计算热平衡:根据溶液的进料温度、浓度和出料浓度,计算出各级蒸发器的进料蒸汽量和出料蒸汽量,并根据蒸发器的效果和效率,计算出各级蒸发器的热平衡。

(3)确定蒸发器结构参数:根据处理负荷和热平衡计算结果,确定各级蒸发器的结构参数,包括蒸发槽容积、换热面积、蒸发温度和压力等。

(4)进行设备选型:根据蒸发器的结构参数和处理负荷,选择合适的设备,包括蒸发槽、冷凝器、真空泵等。

(5)进行设备布置:根据选定的设备尺寸和工艺要求,进行设备的布置,并确定管道连接、控制系统和安全设备等。

4.设计注意事项(1)蒸发器的设计要充分考虑到溶液的性质和工艺要求,确保设备的稳定运行和优良的工艺效果。

(2)在设计过程中要注意热量的平衡,合理配置热源和冷凝器,确保热量的充分利用和回收。

(完整版)三效蒸发器设计化工原理课件设计

(完整版)三效蒸发器设计化工原理课件设计

化工原理课程设计字符说明 ........................................................................................................................................................... - 2 - 第一节概述 ............................................................................................................................................... - 3 - 一.蒸发及蒸发流程 ............................................................................................................................... - 3 - 二.蒸发操作的分类 ............................................................................................................................... - 3 - 三.蒸发操作的特点 ............................................................................................................................... - 3 -四、蒸发设备 ........................................................................................................................................... - 4 -五、蒸发器选型 ....................................................................................................................................... - 4 - 第二节蒸发装置设计任务.............................................................................................................................. - 5 -一、设计题目 ........................................................................................................................................... - 5 -二、设计任务及操作条件........................................................................................................................ - 5 - 第三节三效蒸发器得工艺计算.................................................................................................................... - 5 -一、估计各效蒸发量和完成液浓度........................................................................................................ - 5 -二、估计各效溶液的沸点和有效总温差................................................................................................ - 6 -三加热蒸汽消耗量和各效蒸发水量的计算.......................................................................................... - 8 -四、蒸发器的传热面积的估算................................................................................................................ - 9 -五、有效温差的再分配............................................................................................................................ - 9 -六、重复上述计算步骤.......................................................................................................................... - 10 -七、计算结果 ......................................................................................................................................... - 11 - 第四节蒸发器的主要结构尺寸计算.................................................................................................... - 12 -一、加热管的选择和管数的初步估计.................................................................................................. - 12 -二、循环管的选择 ................................................................................................................................. - 12 -三、加热室直径及加热管数目的确定.................................................................................................. - 12 -四、分离室直径与高度的确定.............................................................................................................. - 13 -五、接管尺寸的确定 ............................................................................................................................. - 14 - 第五节蒸发装置的辅助设备.................................................................................................................. - 14 -一、气液分离器 ..................................................................................................................................... - 14 -二、蒸汽冷凝器 ..................................................................................................................................... - 15 -三淋水板的设计 ................................................................................................................................... - 16 - 【参考文献】 ......................................................................................................................................... - 17 -字符说明)./(////)./(22C m W K kg J h mh s m g f h kg F h kg D mD m d C kg kJ c m b ︒---------︒--总传热系数,二次蒸汽的焓,高度,重力加速度,校正系数,无因次原料液流量,加热蒸汽消耗量,直径,加热管的内径,比热容,管壁厚度,英文字母 误差,无因次温度损失,对流川热系数,希腊字母质量,单位体积冷却水的蒸汽次溶质的质量分率,无因质量流量,蒸发量,分离室的体积,流体得体积流量,蒸发体积强度,-︒-∆︒--------εαCC m W m kg X x hkg W h kg W m V s m V s m m U S )./(////)./(233333 饱和的秒污垢的压力流速,温度,管心距,溶液的温度(沸点),传热面积,污垢热阻,气话潜热,雷诺系数,无因次总传热速率,热通量,普兰特准数,无因次绝对压力,蒸发系统总效数,管数,溶液质量,子周边上的单位时间内通过单位管长度,-----︒--︒--︒-----------S s s p s m u C T m t Ct m S W C m R kg kJ r R W Q m W q P Pa p n n s m kg M mL e r //).(//)../(222 壁面的水的体积的蒸汽的外侧的最小的最大的平均的液体的冷凝器的内侧的沸腾的平均的下标水流收缩系数,无因次因次管材质的校正系数,无密度,表面张力,粘度,导热系数,热利用系数,无因次----=-------------︒--w w u v o m L K i B av m kg mN sPa C m W min max //.)./(3ϕφρσμλη第一节概述一.蒸发及蒸发流程蒸发是采用加热的方法,使含有不挥发性杂质(如盐类)的溶液沸腾,除去其中被汽化单位部分杂质,使溶液得以浓缩的单元操作过程。

三效降膜蒸发装置设计

三效降膜蒸发装置设计

三效降膜蒸发装置设计设计三效降膜蒸发装置是为了实现低能耗、高效率的蒸发过程,将溶液中的溶质浓缩,得到所需的纯净溶剂。

以下是一个设计三效降膜蒸发装置的详细步骤和要点。

步骤一:确定设计参数1.确定溶液的初始浓度和所需浓缩的终浓度。

2.确定所需处理的溶液流量和浓缩速率。

3.确定加热温度和热媒流量。

步骤二:设计蒸发器1.选择适当的材料以耐受溶液的腐蚀性。

2.确定蒸发器的尺寸和形状,以满足处理溶液的流量要求。

3.设计降膜机构,包括降膜板和降膜管,以提高传热和传质的效率。

4.确定适当的密封装置,以防止蒸发液体和传热介质的泄漏。

步骤三:设计加热系统1.选择适当的传热介质(如水蒸汽或热油),以实现所需的蒸发温度。

2.设计传热系统,包括加热器和换热器,以提供足够的传热面积和传热能力。

3.确定传热介质的流量和温度,以满足要求的蒸发速率。

步骤四:设计冷凝系统1.设计冷凝器,以将蒸发器中的蒸汽冷凝成液体。

2.确定冷凝介质的温度和流量,以实现高效的冷凝效果。

3.设计冷凝回收系统,将冷凝的溶质收集起来。

步骤五:设计真空系统1.设计真空泵和真空管道,以维持整个系统的低压环境。

2.确定适当的真空度,以促进蒸发过程的进行。

步骤六:设计废水处理系统1.设计废水处理设备,以处理蒸发过程中产生的废水。

2.确定适当的废水处理方法,以满足环保要求。

步骤七:进行系统计算和模拟1.利用传热和传质原理,进行系统的热力学和动力学计算。

2.利用计算结果进行系统的性能评估和优化。

步骤八:进行装置制造和调试1.根据设计图纸和技术要求,进行装置的制造和组装。

2.进行装置的调试和运行,以确认其性能和稳定性。

通过以上步骤,可以设计出一个高效、可靠的三效降膜蒸发装置,以实现溶液的浓缩和纯化过程。

在实际应用中,还需要考虑设备的维护和安全性等方面的因素,并根据具体情况进行设计调整。

奶粉生产工艺中三效降膜蒸发器的设计

奶粉生产工艺中三效降膜蒸发器的设计

奶粉生产工艺中三效降膜蒸发器的设计在奶粉生产工艺中,三效降膜蒸发器是一种常用的设备,用于奶粉浓缩过程中的脱水操作。

它可以将蒸汽能量有效利用,将奶粉原液中的水分蒸发出去,从而增加奶粉的浓度。

本文将介绍三效降膜蒸发器的设计原理、结构和操作特点。

1.设计原理三效降膜蒸发器是通过多级蒸发原理进行奶粉浓缩的。

其主要原理是利用多级蒸发的方式,将蒸汽在不同的压力下作用于奶粉原液中,使得其蒸发温度逐级降低,从而实现蒸发效果的最大化。

三效降膜蒸发器通常包括高压、中压和低压三个级别,通过级别间的热交换与传热,达到高效的蒸发效果。

2.设计结构三效降膜蒸发器通常由蒸发器本体和相应的辅助设备组成。

蒸发器本体由多级蒸发器组成,每个级别都由一个或多个蒸发室组成。

蒸发室内部有一系列的降膜板,奶粉原液从顶部喷入,通过降膜板和下部集液器之间的间隙向下流动。

蒸汽则从底部进入蒸发室,与奶粉原液进行交换和传热。

蒸汽和奶粉原液之间的热交换使得原液中的水分蒸发出去,从而实现浓缩的目的。

3.操作特点三效降膜蒸发器具有以下操作特点:(1)高效节能:通过多级蒸发的方式,使得蒸发温度逐级降低,减少了能量的消耗,提高了蒸发效率,从而实现了高效节能的目的。

(2)产物质量好:通过降低蒸发温度,减少了蒸发过程中的物料热负荷,有效地保护了物料中的活性成分,提高了产物的质量。

(3)操作稳定可靠:三效降膜蒸发器采用多级蒸发原理,各级之间通过热交换器进行热量的传递和平衡,具有较好的稳定性和可靠性,可实现长时间连续稳定运行。

(4)维护方便:三效降膜蒸发器的结构相对简单,操作方便,清洗和维护也相对容易。

(5)自动化程度高:三效降膜蒸发器可以与计算机联网,实现自动控制和数据采集,提高了生产的自动化程度和控制精度。

总之,三效降膜蒸发器是奶粉生产中不可或缺的关键设备,其设计原理、结构和操作特点都能够很好地满足奶粉浓缩的需求,提高生产效率,并保证产品质量的稳定性。

对于奶粉生产企业来说,选择合适的三效降膜蒸发器,并合理设计其工艺流程,对于提高生产效率和产品质量至关重要。

苹果汁浓缩过程中三效并流蒸发器的设计方案

苹果汁浓缩过程中三效并流蒸发器的设计方案

苹果汁浓缩过程中三效并流蒸发器的设计方案1 设计说明书在制作果汁中,待处理好原理后,需要将果汁进行浓缩。

现以每天72吨(按8h /天计)的流量将苹果汁固形物为12%的溶液浓缩到40%,原料液在第一效的沸点下加入,料液比热容为()3.20/kJ kg ⋅℃;各效蒸发器中溶液的平均密度分别为:311100/kg m ρ=,321250/kg m ρ=,331300/kg m ρ=。

加热蒸汽绝压为500kPa ,冷凝器的绝压为20kPa 。

根据经验,取各效蒸发器的总传热系数分别为:()211500/K W m =⋅℃,()221000/K W m =⋅℃,()23600/K W m =⋅℃。

各效加热蒸汽冷凝液在饱和温度下排出,各效传热面积相等,并忽略热损失,不考虑液柱静压对沸点的影响。

试设计一合适的三效并流蒸发系统满足生产要求。

2 主要参数说明处理能力:每天72吨(按8h /天计)苹果汁。

设备型式:中央循环管式蒸发器 操作条件:①将苹果汁固形物为12%的溶液浓缩到40%,原料液温度为第一效沸点温度,料液比热容为()3.20/kJ kg ⋅℃②加热蒸汽绝压为500kPa ,冷凝器的绝压为20kPa 。

③各效蒸发器中溶液的平均密度分别为:311100/kg m ρ=,321250/kg m ρ=,331300/kg m ρ=,各效蒸发器的总传热系数分别为:()211500/K W m =⋅℃,()221000/K W m =⋅℃,()23600/K W m =⋅℃。

④各效加热蒸汽冷凝液在饱和温度下排出,各效传热面积相等,并忽略热损失,不考虑液柱静压对沸点的影响。

3 设计计算多效蒸发工艺计算的主要依据是物料衡算、热量衡算及传热速率方程。

计算的主要项目有:加热蒸汽的消耗量,各效溶剂蒸发量以及各效的传热面积。

计算的已知参数包括:料液的流量、温度和组成,加热蒸汽的压力和冷凝器中的压力等。

3.1设计方案的确定随着工业技术的发展,蒸发设备的结构与形式亦不断改进和创新,其种类繁多,结构各异。

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化工原理课程设计–––––三效蒸发装置设计班级: 高073(杏)姓名: 韩彪指导老师: 朱国华化工原理课程设计任务书设计题目:三效标准(外加热)式蒸发器的设计原始数据:1、处理量(kg/h):35002、初始温度( C):203、初始浓度(%):104、完成液浓度(%):45工艺特点:1、并流操作;2、进料温度;3、抽出额外蒸汽量:E1=0;E2=0;4、加热蒸汽压强(kg/cm2绝压) 65、末效真空度(mmHg 表压)620设计容:1、蒸发器的工艺计算和结构设计2、混合冷凝器的设计或选型3、预热器的设计或选型4、泵的设计或选型设计要求:1、画一详细(最好带控制点的)工艺流程图2、编写一份规的设计说明书目录第一章蒸发装置的设计…………………………………………………………( 1 ) 第一节设计方案简介…………………………………………………………( 2 )第二章工艺流程草图及说明…………………………………………………… ( 4 )第三章工艺计算及主体结构计算………………………………………………( 5 ) 第一节多效蒸发的工艺计算…………………………………………………( 5 )第二节蒸发器的主要结构尺寸计算……………………………………………… ( 14 )第四章蒸发装置的辅助设备……………………………………………………( 19 )第五章主要设备强度计算及校核………………………………………………( 22 )第六章设计一览表及总结………………………………………………………( 23 )参考文献……………………………………………………………………………………( 25 )第一章 蒸发装置的设计本章符号说明英文字母 希腊字母c — 比热容,kJ/(㎏·℃); — 对流传热系数,W/(m 2·℃);d — 管径, m ;— 温度差损失,℃; D — 直径, m ;— 有限差值; D — 加热蒸汽消耗量, kg/h ;— 误差; e — 单位蒸汽消耗量, kg/kg ; — 热损失系数; f — 校正系数; — 阻力系数; F — 进料量, kg/h ; — 导热系数,W/(m ·℃); g — 重力加速度, m/s 2; — 黏度,Pa ·s ;h — 高度, m ; — 密度,kg/ m 3;H — 高度, m ; — 总和; k — 杜林线的斜率; — 系数。

K — 总传热系数, W/(m 2·℃); 下标L — 液面高度,m ; 1、2、3 — 效数的序号; L — 淋水板间距, m ; 0 — 进料量;n — 效数; A — 仅考虑溶液蒸汽压降低; n — 管数; i — 侧的;n — 第n 效,效数序号; K — 冷凝器的; p — 压强, Pa ; L — 溶液的; q — 热通量, W/ m 2; m — 平均; Q — 传热速度, W ; o — 外侧的; r — 汽化热, kJ/㎏; p — 压强; R — 热阻, m 2·℃/W ; s — 污垢的; S — 传热面积, m 2; s — 秒;t — 溶液的沸点, ℃; V — 蒸汽的;t — 管心距, m ; W — 水的; T — 蒸汽的温度, ℃; w — 壁面的。

u — 流速, m/s ; 上标U — 蒸发强度, kg/( m 2·h); △′— 二次蒸汽的;V — 体积流量, m3/s ; △′— 因溶液蒸汽压下降而引起的; W — 蒸发量, kg/h ; △″— 因液柱静压强而引起的; W — 质量流量, kg/s ; x — 溶液的质量分数αηηελμρ∆∆∑ϕ第一节设计方案简介蒸发操作是将含有不挥发溶质的溶液加热沸腾,将其中的挥发性溶剂部分溶化,目的主要是获得浓缩的溶液,有时也为得到纯净的溶剂。

蒸发装置的设计任务是:确定蒸发的操作条件、蒸发器的形式及蒸发流程;进行工艺计算,确定蒸发器的传热面积及结构尺寸。

一、蒸发器的类型与选择随着工业技术的发展,新型蒸发器不断出现。

在工业中常用的间接加热蒸发器分为循环型和单程型两大类。

循环型的蒸发器中有中央循环管式、悬筐式、外加热式、列文式及强制循环式等,单程型的蒸发器有升膜式、降膜式、升—降膜式及刮板式等。

本次实验主要探讨外加热式循环蒸发器,其结构特点和适用的场合如表1-1所示。

表1-1 外加热蒸发器的结构特点与性能趋势大致有如下几个方面。

(一)开发新型、高效蒸发器新型、高效蒸发器的研究开发有如下途径:1、研制设备更加紧凑,提高液体速度,增加液膜湍动,缩短料液在设备中停留时间高效、节能型蒸发器。

2、通过改进加热表面形状来提高加热效果。

3、在蒸发器中插入不同形式的湍流元件,可使沸腾液体侧的对流传热系数提高50%以上。

4、不同结构蒸发器的组合,如长管降膜——短管自然循环组合式蒸发器,不但提高了传热速率,而且减缓胃结垢速率。

(二)蒸发与其他单元操作相结合将蒸发与其他化工单元操作结合,构成集成式的工艺流程,如蒸发干燥、蒸发分馏、蒸发结晶等。

其中最具代表性是强制循环蒸发结晶器及奥斯陆型蒸发结晶器,可在一个系统同时完成加热、蒸发及结晶等过程。

(三)蒸发器传热的强化及防除垢技术蒸发器传热的强化及防除垢技术是科研工作者关注的课题之一。

目前研究成果有:1、在蒸发器插入多种形式的湍流元件,通过改变加热表面形状或其他增加液膜湍动措施来强化传热,并减缓结垢;2、通过改变料液性质来提高传热效果,如加入适当的表面活性剂可使总传热系数成倍提高;加入适当阻垢剂,则可抑制结垢;3、气——液——固三相流化床蒸发器在蒸发中的防除垢及强化传热效果十分显著,具有高效、多功能、易操作等一系列优点。

面对种类繁多的蒸发器,选用时主要应考虑如下原则:(1)要有较高的传热系数,能满足生产工艺的要求。

(2)生产能力较大。

(3)构造简单,操作维修方便。

(4)能适应所蒸发物料的工艺特性。

蒸发物料的物理、化学性质常常使一些传热系数高的蒸发器在使用上受到限制。

因此,在选型时,能否适应所蒸发物料的工艺特性,是首要考虑的因素。

蒸发物料的工艺特性包括粘度、热敏性、结垢、有无结晶析出、发泡性及腐蚀性等。

(1)对于粘度大的物料不适宜选择自然循环型,选用强制循环型或降膜式蒸发器为宜。

通常,自然循环型适用的粘度围为0.01~0.1Pa.s。

(2)对于热敏性物料应选用停留时间短的各种膜式蒸发器设备,且常用真空操作以降低料液的沸点和受热程度。

(3)对易结垢的料液,宜选取管流速大的强制循环蒸发器。

(4)有结晶析出的物料,一般应采用管外沸腾型蒸发器,如强制循环式、外加热式等。

(5)对易发泡的物料,可采用升膜式蒸发器,高速的二次蒸汽具有破泡作用;强制循环式及外加热式具有较大的料液速度,能抑制气泡生长,可采用。

对发泡严重的物料,可加入微量的消泡剂。

(6)对处理腐蚀性物料的蒸发器,应选用耐腐蚀的材料,如不透性石墨及合金材料等。

二、多效蒸发的效数与流程(一)效数的确定利用多效蒸发的目的,是为了充分利用热能,即通过蒸发过程中二次蒸汽的再利用,以减少生蒸汽的消耗,从而提高了蒸发装置的经济性。

表1-2为不同效数蒸发装置的蒸汽消耗量,其中实际蒸汽消耗量包括蒸发装置的各项热量损失。

和技术因素的限制。

经济上的限制是指效数超过一定值时经济上不合理。

在多效蒸发器中,随着效数的增加,总蒸发量相同时所需的生蒸汽量减少,使操作费用降低,但效数越多,设备费用越多。

而且随着效数的增加,所节约的生蒸汽量越来越少。

从表1-2中可明显看出,从单效改为双效生蒸汽节约93%,但由四效改为五效仅节约生蒸汽10%。

所以不能无限制地增加效数,最适宜的效数应使设备费和操作费总和为最小。

技术上的限制效数过多,蒸发操作将难以进行。

一般工业生产中加热蒸汽压强和冷凝器的真空度都有一定限制,因此,在一定操作条件下,蒸发器的理论总温度差为一定值。

当效数增多时,由于各效温差损失之和的增加,使总有效温差减少,分配到各效的有效温差将会小至无法保证各效发证正常的沸腾状态,蒸发操作将难以进行。

在蒸发操作中,为保证传热的正常进行,根据经验,每一效的温度差不能小于5~7℃。

通常,对于电解质溶液,采用2~3效,对于非电解质溶液,如有机溶剂等,其沸点升高较小,可取4~6效。

本实验主要选取三效来进行研究。

(二)流程的选择多效蒸发的操作流程根据加热蒸汽与液料的流向不同,可分为并流、逆流、平流及错流四种。

采用多效蒸发装置是节能的途径之一。

此外,为了回收系统中的热量,应尽量利用低温的热源,如蒸汽冷凝液的利用及二次蒸汽的压缩再利用等。

第二章工艺流程草图及说明本次实验主要研究并流加料方式。

其流程及优缺点如表1-3。

表1-3 三效蒸发加料方式的流程及优缺点加料方式并流法流程示意并流,溶液和蒸汽的流向均为由第1效顺流至末效,完成液由末效底部排出料液与蒸汽的流向优点1、利用各效间压差自动进料,可省去输液泵2、前效温度高于后效,进料呈过热状态,产生自蒸发,各效间可不设预热器3、辅助设备少,装置紧凑,温差损失少4、操作简便,工艺稳定缺点后效温度低,组成高,料液黏度增大,降低了传热系数应用围黏度不大或随便组成增高黏度变化不大的料液第三章 工艺计算及主体结构计算第一节 多效蒸发的工艺计算多效蒸发工艺计算的主要依据是物料衡算、热量衡算及传热速率方程。

计算的主要项目有:加热蒸发(生蒸汽)的消耗量、各效溶剂蒸发量以及各效的传热面积。

计算的已知参数有:料液的流量、温度和浓度,最终完成液的浓度,加热蒸汽的压强和冷凝器中的压强等。

(一) 蒸发器的设计步骤多效蒸发的计算一般采用迭代计算法 (1) 根据工艺要求及溶液的性质,确定蒸发的操作条件(如加热蒸汽压强及冷凝器压强)、章法其的形式、流程和效数。

(2) 根据生产经验数据,初步估计各效蒸发量和各效完成液的组成。

(3) 根据经验,假设蒸汽通过各效的压强降相等,估算各效溶液沸点和有效总温差。

(4) 根据蒸发器的焓衡算,求各效的蒸发量和传热量。

(5) 根据传热速率方程计算各效的传热面积。

若求得的各效传热面积不相等,则应按下面介绍的方法重新分配有效温度差,重复步骤(3)至(5),直到所求得的各效传热面积相等(或满足预先给出的精度要求)为止。

(二) 蒸发器的计算方法下面以三效并流加料的蒸发装置为例介绍多效蒸发的计算方法。

1.估值各效蒸发量和完成液组成总蒸发量 (1-1)在蒸发过程中,总蒸发量为各效蒸发量之和W = W 1 + W 2 + … + W n (1-2) 任何一效中料液的组成为(1-3) 一般情况下,各效蒸发量可按总政发来那个的平均值估算,即(1-4)对于并流操作的多效蒸发,因有自蒸发现象,课按如下比例进行估计。

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