化工原理-第五章--蒸发(完整版)
43页1、化工原理 第五章 蒸发(完整版)(文档可以直接使用,也可根据实际需要修改使用,可编辑 欢迎下载)第五章蒸发evaporation51 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52 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 51 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
2、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。浓缩了的溶液(称为完成液)由蒸发器的底部排出。而溶液汽化产生的蒸汽经上部的分离室与溶液分离后由顶部引至冷凝器。为便于区别,将蒸出的蒸汽称为二次蒸汽,而将加热蒸汽称为生蒸汽或新鲜蒸汽。对于沸点较高的溶液的蒸发,可采用高温载热体如导热油、融盐等作
3、为加热介质,也可以采用烟道气直接加热。4蒸发过程的分类 (the classification of evaporation process)(1)常压蒸发、加压蒸发和减压蒸发 按蒸发操作压力的不同,可将蒸发过程分为常压、加压和减压(真空)蒸发。对于大多数无特殊要求的溶液,采用常压、加压或减压操作均可。但对于热敏性料液,例如抗生素溶液、果汁等的蒸发,为了保证产品质量,需要在减压条件下进行。减压蒸发的优点是: 1)溶液沸点降低,在加热蒸汽温度一定的条件下,蒸发器传热的平均温度差增大,于是传热面积减小; 2)由于溶液沸点降低,可以利用低压蒸汽或废热蒸汽作为加热蒸汽; 3)溶液沸点低,可防止热敏性物料的变性或分解; 4)由于温度低,系统的热损失小。但另一方面,由于沸点降低,溶液的粘度大,使蒸发的传热系数减小,同时,减压蒸发时,造成真空需要增加设备和动力。(2)单效蒸发与多效蒸发 根据二次蒸汽是否用作另一蒸发器的加热蒸汽,可将蒸发过程分为单效蒸发和多效蒸发。若前一效的二次蒸汽直接冷凝而不再利用,称为单效蒸发,图片5-1所示为单效蒸发的流程示意。若将二次蒸汽引至下一蒸发器作为加热蒸汽,将多个蒸发
4、器串联,使加热蒸汽多次利用的蒸发过程称为多效蒸发。(3)间歇蒸发与连续蒸发 根据蒸发的过程模式,可将其分为间歇蒸发和连续蒸发。间歇蒸发系指分批进料或出料的蒸发操作。间歇操作的特点是:在整个过程中,蒸发器内溶液的浓度和沸点随时间改变,故间歇蒸发为非稳态操作。通常间歇蒸发适合于小规模多品种的场合,而连续蒸发适合于大规模的生产过程。 5蒸发操作的特点(the characteristis of evaporation manipulation)前已述及,蒸发操作是从溶液中分离出部分溶剂,而溶液中所含溶质的数量不变,因此蒸发是一个热量传递过程,其传热速率是蒸发过程的控制因素。蒸发所用的设备属于热交换设备。但与一般的传热过程比较,蒸发过程又具有其自身的特点,主要表现在:(1)溶液沸点升高(the boiling point hoist of solution) 被蒸发的料液是含有非挥发性溶质的溶液,由拉乌尔定律可知,在相同的温度下,溶液的蒸汽压低于纯溶剂的蒸气压。换言之,在相同压力下,溶液的沸点高于纯溶剂的沸点。因此,当加热蒸汽温度一定,蒸发溶液时的传热温度差要小于蒸发溶剂时的温度差。溶液的浓度
《化工原理-第五章--蒸发(完整版)》由会员壹****1分享,可在线阅读,更多相关《化工原理-第五章--蒸发(完整版)》请在金锄头文库上搜索。
水资源的合理利用
小区物业管理部岗位职责
0104069税务征管如何应付电子商务发展的挑战
精品大学毕业生自我鉴定模板6篇大学生毕业个人鉴定模板
工作总结格式工作总结书写格式
(完整word版)轴对称知识点典型例题复习(word文档良心出品)
文明小学作文汇编五篇
XX业联盟章程模版样本
《金属与氧气的反应》微课教学设计
风险提示及变现能力分析
人行道工程施工设计方案
五好基层组织先进事迹材料
旅游景区质量等级申请评定报告书
中学七年级班主任工作计划2
中药的化学的重点
GSM手机的维修方法与技巧pdk
红豆莲子糖水的功效
(完整版)六年级奥数面积计算专题
求职面试最忌讳的6大离职原因
北京市第四中学高三上学期期中考试物理试卷含答案
2024-02-13 5页
2023-11-29 14页
2022-07-28 4页
2023-09-07 15页
2022-11-20 18页
2023-01-18 57页
2023-11-10 17页
2023-10-25 10页
2023-05-15 10页
2022-10-15 13页