7蒸发(Evaporation)7.1概述7.2单效蒸发计算7.3蒸发操作的经济性和操作方式7.4蒸发设备7.1概述(1)蒸发操作的目的(2)蒸发的流程(3)加热蒸汽和二次蒸汽(4)分类(5)蒸发操作的特点7.1概述(1)蒸发操作的目的①获得浓缩的溶液直接作为化工产品或半成品。②脱除溶剂,将溶液增浓至饱和状态,随后加以冷却,析出固体产物,即采用蒸发,结晶的联合操作以获得固体溶质。③除杂质,获得纯净的溶剂。7.1概述(2)蒸发的流程7.1概述(3)加热蒸汽和二次蒸汽加热蒸汽:用于加热的蒸汽二次蒸汽:由溶液蒸发出来的蒸汽(4)分类①按蒸发操作空间的压力可分为:常压,加压,或者减压(真空)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。7.1概述(5)蒸发操作的特点①沸点升高②溶液的性质往往对蒸发器的结构设计提出特殊的要求。③溶剂汽化需吸收大量汽化热,因此蒸发操作是大量耗热的过程,节能是蒸发操作应予考虑的重要问题。④浓溶液在沸腾汽化过程中常在加热表面上析出溶质而形成垢层,使传热过程恶化。7.2单效蒸发(single-effectevaporation)7.2.1单效蒸发的计算(1)物料衡算(2)热量衡算(3)蒸发器传热面积的计算(4)浓缩热和溶液的焓浓图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(2)液柱静压头和加热管内摩擦损失对溶液沸点的影响(3)因蒸汽流动阻力引起的温度差损失(4)单效蒸发过程的计算7.2.1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加热蒸汽消耗量;③蒸发器的传热面积。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。7.2.1单效蒸发的计算(1)物料衡算溶质在蒸发过程中不挥发,且蒸发过程是个定态过程,单位时间进入和离开蒸发器的量相等,即F,x0,t0,h0加料D,Ts,Hs加热蒸汽蒸发室二次蒸汽W,H,T加热D,Ts,hs(F-W),x,t,h,c完成液式中x0,x——分别为料液、完成液的质量分数。xWFFx)(0)1(0xxFW水分蒸发量:(1)WFFxx0完成液的浓度:(2)7.2.1单效蒸发的计算(2)热量衡算对蒸发器作热量衡算,当加热蒸汽在饱和温度下排出时,式中D——加热蒸汽消耗量,kg/s;t0,t——加料液与完成液的温度,℃;h0,h,hs——加料液,完成液和冷凝水的热焓,kJ/kg;H,Hs——二次蒸汽和加热蒸汽的热焓,kJ/kg。式中热损失Ql可视具体条件来取加热蒸汽放热量()的某分数lsQDhWHhWFFhDH...