化工原理 蒸发共41页
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化工原理课件7 蒸发 (Evaporation)
7.3.1加热蒸汽的经济性
p1 p2 pn
t1 t 2 t n
7.3.1加热蒸汽的经济性
第一效：W1/D=1→D=W1 ， 1kg生蒸汽在第一效中可产生 1kg的二次蒸汽，将此1kg二 次蒸（W1 ）引入第二效又可 蒸发1kg水，即 第二效： W2= W1= D ，1kg生 蒸汽在双效中的总蒸发量 W= W1 + W2 = 2D ， 则 W/D=2 依次类推： 第三效：W/D=3 ，…， n效 ：W/D=n 。
0 tw， t w —— 溶剂在相应压力下的沸点。
7.2.2 蒸发设备中的温度差损失—（1）溶液的沸点升高和杜林规则
如图7-4为不同浓度 NaOH水溶液的沸点与 对应压强下纯水的沸点 的关系，由图可以看出， 当NaOH水溶液浓度为 零时，它的沸点线为一 条 45 对角线，即水的 沸点线，其它浓度下溶 液的沸点线大致为一组 平行直线。
7.2.2 蒸发设备中的温度差损失
（2）液柱静压头和加热管内摩擦损失对溶液沸点的影响 按液面下处L/2溶液的沸腾温度来计算，液体在平均温度 下的饱和压力： 1
pm p Lg 2
式中
p ——液面上方二次蒸汽的压强（通常可以用冷凝器 压强代替），Pa； L ——蒸发器内的液面高度，m。
液柱静压强引起的溶液温度升高：
7.3 蒸发操作的经济性和操作方式
7.3.1
加热蒸汽的经济性
7.3.2 多效蒸发流程
7.3.3 7.3.4 7.3.5 蒸发设备的生产能力和效数的限制 提高加热蒸汽经济程度的其他措施 蒸发操作的最优化
7.3.1加热蒸汽的经济性
蒸汽的经济性：每1kg加热蒸汽所 能蒸发的水量（W/D） （或用溶液中 蒸发出1kg 水所需消耗的生蒸汽的量 D/W表示蒸汽的利用率）。若物料的 水溶液先预热至沸点后加入蒸发器， 忽略生蒸汽与产生的二次蒸汽的汽化 潜热的差异，不计热损失，则每1kg加 热蒸汽可汽化1kg水，即W/D =1。实 际上，由于有热损失等原因，W/D <1。 怎样才能节省加热蒸汽的消耗量， 提高生蒸汽的利用率呢？ ① 利用二次蒸汽的潜热； ② 利用冷凝水的显热。
化工原理蒸发ppt课件
Fw0 F W
F, w0, t0, h0
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D, T, hc
F-W, w1, t1, h1
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水分蒸发量：W
F
1
w0 w1
完 成 液 量 ： G F W F w0 w1
完 成 液 组 成 ： w1
Fw0 F W
式中：F——溶液的进料量；kg h1
W ——水份蒸发量（二次蒸汽的量）；kg h 1
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22
（二）冷凝器 冷凝器的作用是冷凝二次蒸汽。冷凝器有间壁式和直接接触式两
种，倘若二次蒸汽为需回收的有价值物料或会严重污染水源，则应采 用间壁式冷凝器，否则通常采用直接接触式冷凝器。后一种冷凝器一 般均在负压下操作，这时为将混合冷凝后的水排出，冷凝器必须设置 得足够高，冷凝器底部的长管称为大气腿。
➢溶 液 循 环 速 度 高 ， 改 善 了 管 内 结 构情况 ➢传热速率较高
缺点：
➢设备费高 ➢占地面积大 ➢加热管内溶液滞留量大
适于处理易结垢，有晶体析出的溶液
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8
3 .外热式蒸发器
这种蒸发器将加热室与分离室分 开，采用较长的加热管。
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
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3
蒸发流程的两个必要的组成部分：
➢加热溶液使溶剂汽化—蒸发器 ➢不断发时蒸汽
水蒸气
加热蒸汽 二次蒸汽
溶剂S
溶剂S 溶质A（不挥发）
加热
通常采用冷凝的方式将二次蒸汽排除。
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4
蒸发设备
蒸发设备
蒸发器 辅助设备
加热室
分离室
《化工原理》课件—05蒸发
也可以用同压强 下水蒸汽的温度 直接查图求得不 同浓度下溶液得 沸点。
图【5-8】
2-2 液柱静压头引起的沸点变化
以前在计算沸点时均不考虑液柱深度的 影响。但在长管蒸发器中，液柱很高。 液体内部所受的压力大于液面所受的压 力，因此在计算沸点时应考虑这种影响 因素。
随着液柱高度的变化，液体内部的压强 在改变。通常取液柱中点的压强计算溶 液的沸点。
W F (1 xo ) 10000(1 68) 2440kg / h
x1
90
6atm的加热蒸汽的温度和潜热分别为
T=159°C, r=2091kJ/kg
0.2atm的二次蒸汽的潜热为
r´=2355kJ/kg
对于沸点进料，由式【5-9】得
D Wr 2440 2355 2748kg / h
2-1 溶质引起的沸点改变
一、经验公式计算 溶质引起的沸点改变值Δ΄主要与溶液的种类、溶 液中溶质的浓度和蒸发压力有关。
设操作压下溶液的沸点为tA和二次蒸汽温度为 T´，则
Δ΄ =tA- T´ =f Δ΄a 【5-1】
式中： f 为校正系数，无因次 Δ΄a可从手册中查取
Δ΄a是常压下溶液的沸点与纯水的沸点 的差值。
3-1 物料衡算
W,T´,I´
由于蒸发过程中，只有溶剂 蒸发而溶质不挥发。所以对 于稳态过程，对溶质作物料 衡算。图【5-9】
Fxo (F W )x1
【5-5】
因此，可求得蒸发水量W
W F (1 xo ) x1
【5-6】
F,xo,io 蒸发室
D,T,I 加热器
F-W,x1,i1
D,T,i
图【5-9】
1-3-2 降膜蒸发器
若蒸发浓度或粘度较 大的溶液，可用降膜 式蒸发器。原料液由 加热室的顶部进入， 通过分布器均匀地流 入加热管并在重力的 作用下形成下降的膜，
图【5-8】
2-2 液柱静压头引起的沸点变化
以前在计算沸点时均不考虑液柱深度的 影响。但在长管蒸发器中，液柱很高。 液体内部所受的压力大于液面所受的压 力，因此在计算沸点时应考虑这种影响 因素。
随着液柱高度的变化，液体内部的压强 在改变。通常取液柱中点的压强计算溶 液的沸点。
W F (1 xo ) 10000(1 68) 2440kg / h
x1
90
6atm的加热蒸汽的温度和潜热分别为
T=159°C, r=2091kJ/kg
0.2atm的二次蒸汽的潜热为
r´=2355kJ/kg
对于沸点进料，由式【5-9】得
D Wr 2440 2355 2748kg / h
2-1 溶质引起的沸点改变
一、经验公式计算 溶质引起的沸点改变值Δ΄主要与溶液的种类、溶 液中溶质的浓度和蒸发压力有关。
设操作压下溶液的沸点为tA和二次蒸汽温度为 T´，则
Δ΄ =tA- T´ =f Δ΄a 【5-1】
式中： f 为校正系数，无因次 Δ΄a可从手册中查取
Δ΄a是常压下溶液的沸点与纯水的沸点 的差值。
3-1 物料衡算
W,T´,I´
由于蒸发过程中，只有溶剂 蒸发而溶质不挥发。所以对 于稳态过程，对溶质作物料 衡算。图【5-9】
Fxo (F W )x1
【5-5】
因此，可求得蒸发水量W
W F (1 xo ) x1
【5-6】
F,xo,io 蒸发室
D,T,I 加热器
F-W,x1,i1
D,T,i
图【5-9】
1-3-2 降膜蒸发器
若蒸发浓度或粘度较 大的溶液，可用降膜 式蒸发器。原料液由 加热室的顶部进入， 通过分布器均匀地流 入加热管并在重力的 作用下形成下降的膜，
大学化学《化工原理 蒸发》课件
pm p p p gL / 2
p：液面上的压强； L：加热管底部以上液层高； ρ：液体的平均密度。
§7.2 单效蒸发
14
＝t( pp) t( p)
3. 管道流体阻力产生压降的影响
p < p′ 二次蒸汽饱和温度↓
⊿'''＝1℃ （三） 蒸发器的生产能力和生产强度
生产能力: 单位时间内蒸发的水量, 即蒸发量 kg/h 大小取决于传热速率 Q
（1）循环速度较低，管内流速<0.5m/s；
（2）溶液粘度大、沸点高，有效温差小。
（3）设备的清洗和维修也不够方便。 应用广泛，适用于处理量大、结垢不严重的物系。
§7.4 蒸发设备
2. 悬筐式蒸发器（自然循环型）
优点：加热室可由顶部取出进行 清洗、检修或更换， 而且热损失也较小。
适用于易结晶或结垢溶液的蒸发
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二、多效蒸发与单效蒸发的比较
多效蒸发单位生蒸汽消耗量D/W比单效蒸发小，
操作费比单效蒸发小； 注意：
操作费减小的幅度并不与效数成正比，
效数越多，操作费减小的幅度成下降趋势。
多效蒸发生产能力比单效蒸发小， 生产强度比单效蒸发小，
设备费比单效蒸发大。
效数越多，设备费增大的幅度越大。
§7.3 多效蒸发
§7.4 蒸发设备
34
缺点：
❖液柱静压头效应引起的温度差损失较大，要求 加热蒸汽有较高的压力。
❖设备庞大，消耗的材料多，需要高大的厂房。
4. 强制循环蒸发器
循环速度的大小可通过泵的流量调节来控制, 一般在2.5m/s以上。 适宜蒸发粘度大、易结晶和结垢的物料。 能耗大。
§7.4 蒸发设备
35
（二）单程型蒸发器
《化工原理》第六章 蒸发
27
第六章 蒸发
6.5 生物溶液的增浓 6.5.1 生物溶液的蒸发 6.5.2 冷冻浓缩
28
一．冷冻浓缩原理和工业方法
冷冻浓缩
冷冻浓缩实质是通过降温使稀溶液中的溶剂 （通常为水）以晶体析出，从而提高溶质浓度的 操作过程。
29
一．冷冻浓缩原理和工业方法
1. 冷冻浓缩原理
图6-20 冷冻浓缩原理图示
21
三．溶液的温度差损失
图6-19单效、二效和三效蒸发装置中的温度差损失
22
第六章 蒸发
6.4 多效蒸发 6.4.1 多效蒸发的流程
6.4.2 多效蒸发的计算
6.4.3 多效蒸发与单效蒸发的比较 6.4.4 多效蒸发的适宜效数
23
多效蒸发的适宜效数
多效蒸发受如下因素制约，使其效数受到一定限制：
8
一、并流
9
一、并流
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。
10
一、并流
缺点 后效温度低，组成高，料液黏度增大，降低了 传热系数。
11
二、逆流
12
二、逆流
压榨机
冷冻浓缩的分离装置
过滤式离心机
洗涤塔
压榨机和洗涤塔的组合
32
练 习 题 目
思考题 1.并流加料的多效蒸发装置中，一般各效的总传热
系数逐渐减小，但蒸发量却逐效增加，试分析原因。
2.蒸发操作中，如何提高加热蒸汽的经济性？
3.如何确定多效蒸发的最佳效数？
4.提高蒸发器生产强度的途径是什么？ 作业题: 4、5
化工原理课件7.蒸发
节能效果：降低 能耗、减少排放、 提高生产效率
减排措施：采用清 洁能源、减少废气 排放、回收利用废 热等
采用高效 蒸发器， 提高蒸发 效率
优化工艺 流程，减 少能耗
采用节能 型设备， 如变频器、 节能泵等
回收利用 废热，如 冷凝水、 废气等
加强设备 维护，减 员技能， 减少操作 失误和能 耗浪费
物料的密度：影响蒸发操作 的液位和流速
物料的沸点：影响蒸发操作 的温度和压力
物料的粘度：影响蒸发操作 的传热和流动阻力
物料的表面张力：影响蒸发 操作的液滴形成和液滴尺寸
蒸发过程优化与节 能减排
蒸发过程能耗：主 要包括加热蒸汽、 冷却水、电能等
优化方法：采用高 效蒸发器、优化工 艺参数、提高传热 效率等
添加标题
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食品加工：利用蒸发原理将食品中 的水分去除，得到干燥食品
环境控制：利用蒸发原理将空气中 的水分去除，得到干燥空气，用于 环境控制和空气净化
蒸发操作方式
定义：液体在常温常压下，通过与空气接触，自然蒸发成气体的过程。 特点：蒸发速度慢，蒸发量小，适用于低浓度、低沸点液体的蒸发。 应用：食品加工、医药生产、化工生产等领域。 注意事项：控制蒸发温度、防止液体飞溅、防止空气污染等。
原理：通过加热使液体沸腾， 产生蒸汽，将液体转化为蒸汽
特点：速度快，效率高，适用 于热敏性物料
设备：蒸发器、冷凝器、泵、 管道等
应用：食品、医药、化工等行 业
减压蒸发：通过降低压力使液 体蒸发，如真空蒸发、减压蒸 馏等
加热蒸发：通过加热使液体 蒸发，如蒸馏、煮沸等
自然蒸发：通过自然环境进 行蒸发，如晾晒、风干等
采用高效蒸发器，提高蒸发效率 采用热泵技术，降低能耗 采用冷凝水回收技术，减少废水排放 采用废热回收技术，提高能源利用率 采用清洁能源，减少化石燃料使用 采用智能化控制系统，优化蒸发过程
化工原理《蒸发》ppt
3.同时制备浓缩溶液和回收溶剂
（如中药生产中酒精浸出液的蒸发） 蒸发过程分类：1.加压蒸发、常压蒸发和减压蒸发 2.单效蒸发与多效蒸发 3.间歇蒸发和连续蒸发 蒸发操作的特点：1.溶液沸点升高 2. 热能的综合利用 3.溶液的工艺特性
6.2 蒸发设备
蒸发设备及其大致分类见下图示：
特点是溶液沿加热管壁呈膜装流 动而进行传热和蒸发，一次通过 加热室即可达到所要求的组成。 其突出优点是传热效率高，蒸发 速度快，溶液在蒸发器内停留时 间短，特别适用于热敏性物料的 蒸发。 垂直短管型蒸发器
Ⅱ.蒸发器的基本结构、操作特性及适用场合。
◆应重点掌握的内容 Ⅲ.蒸发过程计算（以单效为重点，包括溶液沸点升 高、物料衡算、热量衡算、传热面积计算等。） Ⅳ.蒸发操作的强化及节能途径。了解更多蒸发的流 程、与单效蒸发的比较及效数的限制。 ◆学习方法：在全面掌握传热知识的基础上，从分析蒸发操作的特点入手，理解 蒸发器结构特点及其多样性（适应物料工艺特点）、蒸发过程计算的复杂性（溶 液沸点升高）、提高蒸发器的生产强度的措施、蒸发操作的节能途径。
作用是能及时 排出加热室的 冷凝水，且能 阻止加热蒸汽 由排出管逸出， 同时却能排出 加热系统的不 凝性气体。
面安装真空系统，抽出冷凝器中的不凝性气体，一维持其所需的真空度。
蒸发：将含有不挥发溶质的溶液加热至沸腾，使部分挥 发性溶剂汽化并移除，从而获得浓缩溶液或回收溶剂的 操作。（其广泛应用于化工、轻工、制药、生物、食品 等行业）
工业上被蒸发 的溶液居多， 故本章以水溶 液为重点。
蒸发的目的：1.制取增浓的液体产品 （如牛乳制奶粉生产中牛乳的浓缩） 2.纯净溶液的制取（如淡化海水）
强制循环式蒸发 器，v循环 =2~5m/s, λ总 =1000~6000W/ (m2· ℃）
第7章 化工原理蒸发
7.3.2热量衡算
（1）浓缩热显著的溶液
Dro Fi0 (F W )i WI Q损
或 Dro F(i i0) W I i Q损
若Q损l 0, 沸点进料i0 i
Ii r
Dr0 Wr r0 r 此时 D W
2022/10/25
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第二十五页，共61页。
图7-15 氢氧化钠的焓浓图
理论温度差： T-to=143.5-80.1=63.4oC
11
第十一页，共61页。
7.2 蒸发设备 7.2.1 循环型蒸发器
2022/10/25
12
第十二页，共61页。
一、垂直短管型蒸发器
中央循环管蒸发器图7-2
1―加热室；2―中央循环管； 3―蒸发室；4―外壳
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第十三页，共61页。
二、垂直长管型蒸发器
强制循环性蒸发器图7-4
1―加热管；2―循环泵；
2、加热蒸汽的利用率
通常将每kg加热蒸汽所能蒸发的水量
W称为加热蒸汽的经 D
济性，它是蒸发操作是否经济的重要标志。
（4）冷凝水的利用。
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第三十四页，共61页。
二、蒸发操作的节能方法
1、多效蒸发
因为二次蒸汽的温度低于加热蒸汽的温度，后一效蒸发器的操作 压强及其对应的饱和温度必较前一效为低，即二次蒸汽的温度必然逐 级降低。
在初始浓度不太高的情况下，随水分蒸发量的增加，溶液浓度变化不大，只是 到后期才明显变化。因为蒸发器溶液浓度等于完成液浓度，如果在一个蒸发器内蒸 发，则溶液浓度和粘度较大，对蒸发不利。可在一个蒸发器中将大部分水分蒸发， 然后在另一个蒸发器中蒸发得到所需的浓度。
化工原理课程设计共41页PPT资料
• 4 塔板设计： • 板布置、开孔率 • 单溢流、弓形降液管、 • 平行受液盘、不设进口堰
• 5 流体力学验算
• • P＜单板压降 • 液沫夹带是量ev＜0.1kg液/kg干
气 • 漏液线：稳定系数K=u0/uow＞
1.5-2.0 • 液泛Hd≤φ(HT+hw)
6 筛板塔操作负荷性能图
①液相下限线； ②液相上限线； ③漏液线；
• 4．冷、热流体输送设备及管道 选择
二 换热器的设计型计算
• 1.设计任务：将一定流量的热流体自给定 温度冷却至指定温度。
• 2.设计条件：可供使用的冷却介质温度， 即冷流体的进口温度。
• 3.计算目的：确定经济上合理的传热面积 A(S)及换热器其它有关尺寸。
• 4.设计型计算中参数的选择
5.换热器计算
二 筛板塔的设计程序
• 1)理论塔板数，实际塔板数。 • 2)选定塔板液流型式（以下只按单流型考
虑）、板间距HT、溢流堰长与塔径之比、降 液管型式及泛点百分数。
• 3)塔径计算。 • 4) 塔板板面布置设计及降液管设计。 • 5)塔板操作情况的效核计算——作负荷性能
图及确定操作点。
• 若校核计算后对设计方案不满意，应修改设 计方案，再作校核计算，直到满意为止。
三 筛板塔的设计步骤
• 1 确定 XF、XD、Xw ； 平均分子量 MF、MD、MW ；物料衡算 F′、D′、W′， F、D、W
• 2 确定N • NT 理论板数。作图法。 • 求Rmin R • ET；实际塔板数
3 工艺条件及物性数据计算
– 塔顶、进料板：Tm、Pm – Tm、Pm=1/2(PD+PF) – Tm 设tD 查PA0、PB0 计算PD – PD = PA0XA+ PB0 XB – 效正1/2（PD+ PF ）= Pm – 设tF 查 PA0、PB0 计算PF 效正1/2（PD+
• 5 流体力学验算
• • P＜单板压降 • 液沫夹带是量ev＜0.1kg液/kg干
气 • 漏液线：稳定系数K=u0/uow＞
1.5-2.0 • 液泛Hd≤φ(HT+hw)
6 筛板塔操作负荷性能图
①液相下限线； ②液相上限线； ③漏液线；
• 4．冷、热流体输送设备及管道 选择
二 换热器的设计型计算
• 1.设计任务：将一定流量的热流体自给定 温度冷却至指定温度。
• 2.设计条件：可供使用的冷却介质温度， 即冷流体的进口温度。
• 3.计算目的：确定经济上合理的传热面积 A(S)及换热器其它有关尺寸。
• 4.设计型计算中参数的选择
5.换热器计算
二 筛板塔的设计程序
• 1)理论塔板数，实际塔板数。 • 2)选定塔板液流型式（以下只按单流型考
虑）、板间距HT、溢流堰长与塔径之比、降 液管型式及泛点百分数。
• 3)塔径计算。 • 4) 塔板板面布置设计及降液管设计。 • 5)塔板操作情况的效核计算——作负荷性能
图及确定操作点。
• 若校核计算后对设计方案不满意，应修改设 计方案，再作校核计算，直到满意为止。
三 筛板塔的设计步骤
• 1 确定 XF、XD、Xw ； 平均分子量 MF、MD、MW ；物料衡算 F′、D′、W′， F、D、W
• 2 确定N • NT 理论板数。作图法。 • 求Rmin R • ET；实际塔板数
3 工艺条件及物性数据计算
– 塔顶、进料板：Tm、Pm – Tm、Pm=1/2(PD+PF) – Tm 设tD 查PA0、PB0 计算PD – PD = PA0XA+ PB0 XB – 效正1/2（PD+ PF ）= Pm – 设tF 查 PA0、PB0 计算PF 效正1/2（PD+
化工原理 第五章 蒸发
第五章蒸发evaporationξ5－1 蒸发过程概述1．蒸发的概念2．蒸发操作的目的3．蒸发流程4．蒸发过程的分类5．蒸发操作的特点ξ5－2 蒸发设备一.常用蒸发器的结构与特点1．循环型蒸发器2．单程型蒸发器3．直接接触传热的蒸发器二.蒸发器的选型1、蒸发器改进与发展2、蒸发器性能的比较与选型ξ5－1 蒸发过程概述(summarize of evaporation process）1．蒸发的概念将含有不挥发溶质的溶液加热沸腾，使其中的挥发性溶剂部分汽化从而将溶液浓缩的过程称为蒸发。
蒸发操作广泛应用于化工、轻工、制药、食品等许多工业中。
2．蒸发操作的目的(purpose of evaporation manipulation）工业蒸发操作的主要目的是：（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，例如稀烧碱溶液（电解液）的浓缩、蔗糖水溶液的浓缩以及各种果汁、牛奶的浓缩等等；（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，例如中药生产中酒精浸出液的蒸发。
工业上被蒸发的溶液多为水溶液，故本章的讨论仅限于水溶液的蒸发。
原则上，水溶液蒸发的基本原理和设备对其它液体的蒸发也是适用的。
3．蒸发流程 (evaporation flow path）按照分子运动学说，当液体受热时，靠近加热面的分子不断地获得动能。
当一些分子的动能大于液体分子之间的引力时，这些分子便会从液体表面逸出而成为自由分子，此即分子的汽化。
因此溶液的蒸发需要不断地向溶液提供热能，以维持分子的连续汽化；另一方面，液面上方的蒸汽必须及时移除，否则蒸汽与溶液将逐渐趋于平衡，汽化将不能连续进行。
【播放动画】液体蒸发过程5-1液体蒸发的简化流程如图片5-1所示，其主体设备—蒸发器由加热室和分离室两部分组成，其中加热室为一垂直排列的加热管束，在管外用加热介质（通常为饱和水蒸汽）加热管内的溶液，使之沸腾汽化。
化工原理蒸发 ppt课件
ppt课件
8
物料衡算和热量衡算
讨论
若Ql = 0，c≈c0时
t0 = t 沸点进料，蒸发1 kg 水约需1 kg 加热蒸汽。
过 程
t0＜ t 需要预热物料， D/W >1 。
原 理
t0＞t 不需要外来热量，产生自蒸发过程，自蒸发量较小。
与
装
备
ppt课件
9
物料衡算和热量衡算
蒸发器的传热面积A
K 1K 1 2d 1 d 21R s1d d 1 2b d d2 m R s21 2
纯水沸点，℃
理
与 因此，对一定浓度的溶液，只要知道它在两个不同压强下
过 (2) 能耗大：工业蒸发规模很大，需要耗用大量的加热蒸汽，
程
应充分利用二次蒸汽(多效蒸发)，降低过程的能量消耗；
原 理
(3) 溶液的特性决定蒸发器的结构特性。易结垢或析出结晶的
与
溶液，设计上应设法防止或减少垢层的生成，使加热面易
装 备
于清洗。对热敏性、高粘度或强腐蚀性的物料，应设计或
选择适当结构的蒸发器。
第七章 蒸发
过 程 原 理 与 装 备
ppt课件
1
概述 (Introduction)
蒸发：将稀溶液在沸腾状态下进行浓缩的单元操作。
蒸发的目的：溶液中溶剂的汽化， 获得溶剂产品或不挥发溶质产品。
过 蒸发的必要条件：不断供给热能，
程 原
不断排除蒸汽，溶剂易挥发。
理 与
蒸发分类 :
装 备
单效蒸发
常压蒸发 加压蒸发
ppt课件
6
物料衡算和热量衡算 加热蒸汽消耗量D
F x0 t0 h0 c0
若加热蒸汽冷凝液在饱和温度下排出 D, Ts , Hs
化工原理7.蒸发ppt课件
特点：溶液在蒸发器中循环流动，因而可以提高传 热效果。由于引起循环运动的原因不同。有分为自然循 环型和强制循环型两类。
自然循环：由于溶液受热程度不同产生密度差引起。 强制循环：用泵迫使溶液沿一定方向流动。
.
7. 蒸发
7.2.1 蒸发器
1、垂直短管式（又称为中央循环 管式），也称为标准式蒸发器 (1)结构：外壳、加热室、中央循环 管、蒸发室、除沫器 (2)特点： ①蒸汽走壳程，溶液走管程，d中 >d管，A中=(40~100)%A横总 ②细管中单位体积A大，含汽率高
④结晶物料，加少量晶种，使结晶尽可
能在溶液主体中析出
4、管内沸腾给热热阻 1 主要取决于沸腾液体的流动
情况。
i
结论：对于清洁的加热面(Ri很小)，K主要受 i影响。
二、管内汽液两相流动形式
1、气泡流；2、塞状流；3、翻腾流；
4、环状流；5、雾流
.
7. 蒸发
7.2.2 蒸发器的传热系数
.
7. 蒸发
7. 蒸发
7.1 概述
一、概念
蒸发——含有不挥发性溶
液在沸腾条件下受热，使部分
溶剂汽化为蒸汽的操作。
蒸发操作的基本概念：
加热蒸汽(生蒸汽)
二次蒸汽
单效蒸发
多效蒸发
常压蒸发
加压蒸发
减压蒸发
.
7. 蒸发
7.1 概述
二、蒸发操作的工程目的 1、 获得浓缩的溶液直接作为化工产品或半成品。 2、蒸发—结晶联合操作以获得固体溶液 3、脱除杂质，制取纯净的溶剂。 三、蒸发操作的特点
返回
.
7. 蒸发
7.2.2 蒸发器的传热系数
一、热阻分析
1、12
(1 0
自然循环：由于溶液受热程度不同产生密度差引起。 强制循环：用泵迫使溶液沿一定方向流动。
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7. 蒸发
7.2.1 蒸发器
1、垂直短管式（又称为中央循环 管式），也称为标准式蒸发器 (1)结构：外壳、加热室、中央循环 管、蒸发室、除沫器 (2)特点： ①蒸汽走壳程，溶液走管程，d中 >d管，A中=(40~100)%A横总 ②细管中单位体积A大，含汽率高
④结晶物料，加少量晶种，使结晶尽可
能在溶液主体中析出
4、管内沸腾给热热阻 1 主要取决于沸腾液体的流动
情况。
i
结论：对于清洁的加热面(Ri很小)，K主要受 i影响。
二、管内汽液两相流动形式
1、气泡流；2、塞状流；3、翻腾流；
4、环状流；5、雾流
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7. 蒸发
7.2.2 蒸发器的传热系数
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7. 蒸发
7. 蒸发
7.1 概述
一、概念
蒸发——含有不挥发性溶
液在沸腾条件下受热，使部分
溶剂汽化为蒸汽的操作。
蒸发操作的基本概念：
加热蒸汽(生蒸汽)
二次蒸汽
单效蒸发
多效蒸发
常压蒸发
加压蒸发
减压蒸发
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7. 蒸发
7.1 概述
二、蒸发操作的工程目的 1、 获得浓缩的溶液直接作为化工产品或半成品。 2、蒸发—结晶联合操作以获得固体溶液 3、脱除杂质，制取纯净的溶剂。 三、蒸发操作的特点
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7.2.2 蒸发器的传热系数
一、热阻分析
1、12
(1 0