蒸發(fā)evaporation
原理 工業(yè)蒸發(fā)在蒸發(fā)器中進(jìn)行，蒸發(fā)器由加熱室和蒸發(fā)室兩部分組成。待蒸發(fā)的料液經(jīng)預(yù)熱或直接加入蒸發(fā)器，在加熱室受熱沸騰，蒸發(fā)出的溶劑蒸氣，在蒸發(fā)室被除去霧滴后離去。濃縮后的溶液則從蒸發(fā)器底部排出。工業(yè)上被蒸發(fā)的料液大多是水溶液，加熱劑又多為飽和蒸汽。加熱蒸汽稱為生蒸汽，蒸發(fā)產(chǎn)生的蒸汽稱為二次蒸汽。當(dāng)二次蒸汽直接進(jìn)入冷凝器中冷凝或作為與蒸發(fā)無關(guān)的其他操作的熱源時(shí)，這種操作方式稱為單效蒸發(fā)。如果多個(gè)蒸發(fā)器串聯(lián)運(yùn)行，第一個(gè)蒸發(fā)器的二次蒸汽用作第二個(gè)蒸發(fā)器的加熱蒸汽，第二個(gè)蒸發(fā)器的二次蒸汽又用作第三個(gè)蒸發(fā)器的加熱蒸汽，依此類推，則這種操作方式稱為多效蒸發(fā)。
蒸發(fā)操作中，溶劑（水）的汽化速率取決于沸騰傳熱速率。由于料液經(jīng)蒸發(fā)后濃度提高，溶質(zhì)中某些組分可能在加熱面上析出，形成垢層，導(dǎo)致傳熱速率下降。為此，蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)應(yīng)能防止和延緩結(jié)垢，并且易于進(jìn)行加熱面的清理。另外溶液的一些特殊性質(zhì)也對(duì)蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)提出各種要求，例如：熱敏性物料的料液，要盡量縮短在蒸發(fā)器內(nèi)的停留時(shí)間，或者采用真空蒸發(fā)以降低操作溫度；對(duì)于粘滯性物料，要求外加機(jī)械能量以強(qiáng)化傳熱。
操作評(píng)價(jià) 評(píng)價(jià)蒸發(fā)操作的主要指標(biāo)是：①生蒸汽利用率，即蒸發(fā)的水量與所耗生蒸汽量之比，生蒸汽利用率越高，則蒸發(fā)操作費(fèi)用越低。②蒸發(fā)器的生產(chǎn)強(qiáng)度，即單位傳熱面的蒸發(fā)量。對(duì)于一定的料液處理量，生產(chǎn)強(qiáng)度越高，則蒸發(fā)器所需的傳熱面積越小，因而設(shè)備投資和折舊費(fèi)越低。上述兩個(gè)指標(biāo)往往互相制約，應(yīng)使蒸發(fā)操作選擇在操作費(fèi)和折舊費(fèi)之和為最小的條件下運(yùn)行。
蒸發(fā)計(jì)算 是蒸發(fā)器的傳熱面積和生蒸汽用量的計(jì)算。設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，單位時(shí)間處理的料液量F以及它的初始和終了濃度x0和xe（都按溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)算）是給定的，蒸發(fā)操作的壓力和生蒸汽的壓力必須選定。最簡(jiǎn)單的單效蒸發(fā)可按下述步驟計(jì)算：
?、佟∮晌锪虾馑愦_定蒸發(fā)的水量W：
Q＝(F－D)He+DH－FH0+Qe
從而得出生蒸汽的用量D：D＝Q/r0
式中H0、He分別為料液和完成液的熱焓;H為二次蒸汽的熱焓；r0為生蒸汽的汽化熱；Qe為熱損失。③ 計(jì)算傳熱溫度差Δt：
④ 估計(jì)傳熱系數(shù)K；
?、荨∮蓚鳠峄痉匠?見傳熱過程)計(jì)算傳熱面積A:
A＝KΔt/Q
節(jié)能方法 工業(yè)蒸發(fā)可用的節(jié)能方法有：①采用多效蒸發(fā)；②采用熱泵蒸發(fā)，將二次蒸汽經(jīng)絕熱壓縮提高溫度后，用作原蒸發(fā)器的加熱蒸汽；③從多效蒸發(fā)的某一效引出一定量的二次蒸汽（稱為額外蒸汽），作為其他換熱設(shè)備的熱源，可節(jié)省高溫?zé)崮?，提高整體熱能利用效率；④生蒸汽的冷凝水降壓汽化，取得溫度稍低的蒸汽。版權(quán)：如無特殊注明，文章轉(zhuǎn)載自網(wǎng)絡(luò)，侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系cnmhg168#163.com刪除！文件均為網(wǎng)友上傳，僅供研究和學(xué)習(xí)使用，務(wù)必24小時(shí)內(nèi)刪除。
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