蒸发过程及危险性分析

蒸发过程及危险性分析

在化工、医药和食品加工等工业生产中，常常需要将溶有固体溶质的稀溶液加以浓缩，以得到高浓度溶液或析出固体产品，此时应采用蒸发操作。

蒸发就是通过加热的方法将稀溶液中的一部分溶剂汽化并除去，从而使溶液浓度提高的一种单元操作，其目的是为了得到高浓度的溶液。

例如：在化工生产中，用电解法制得的烧碱(NaOH溶液)的质量浓度—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。又如：食品工业中利用蒸发操作将—些果汁加热，使一部分水分汽化并除去，以得到浓缩的果汁产品。除此之外，蒸发操作还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，如食糖的生产、医药工业中固体药物的生产等都属此类。

在工业生产中应用蒸发操作时，需认识蒸发如下几方面的特点。

①蒸发的目的是为了使溶剂汽化，因此被蒸发的溶液应由具有挥发性的溶剂和不挥发性的溶质组成，这一点与蒸馏操作中的溶液是不同的。整个蒸发过程中溶质数量不变，这是本章物料衡算的基本依据。

②溶剂的汽化可分别在低于沸点和沸点时进行。在低于沸点时进行，称为自然蒸发。如海水制盐用太阳晒，此时溶剂的汽化只能在溶液的表面进行，蒸发速率缓慢，生产效率较低，故该法在其他工业生产中较少采用。若溶剂的汽化在沸点温度下进行，则称为沸腾蒸发，溶剂不仅在溶液的表面汽化，而且在溶液内部的各个部分同时汽化，蒸发速率大大提高。本章只讨论工业生产中普遍采用的沸点汽化。

较慢的那一步过程的速率，即热量传递速率，因此工程上通常把它归类为传热过程。

④由于溶液中溶质的存在，在溶剂汽化过程中溶质易在加热表面析出而形成污垢，影响传热效果。当该溶质为热敏性物质时，还有可能因此而分解变质。