071.6蒸发的特点大 1 从蒸发的过程可以看出,蒸发操作总是从溶液中分离出部 分溶剂,而过程的实质是传热壁面一侧的蒸汽冷凝与另 侧的溶液沸腾间的传热过程,溶剂的汽化速率由传热速率 控制,故蒸发属于热量传递过程。同时,蒸发器也是一种 换热器。但泰发操作和设备与般的传热过程有所不同 蒸发具有下述特点: NER C U ≯传热性质:传热壁面一侧为加热蒸汽进行冷凝,另一侧 为溶液进行沸腾,故属于壁面两侧流体均有相变化的恒温 传热过程 01>溶液性质:有些溶液在蒸发过程中有晶体析出、易结垢"YC 和产生泡沫;溶液的粘度在蒸发过程中逐渐增大,腐蚀性 OLYTECHNIC UNIVERSITY POLTOCHNIO 逐渐加强。这些性质将影响设备的结构 2021年2月23日 之 660
660 2021年2月23日 7.1.6 蒸发的特点 从蒸发的过程可以看出，蒸发操作总是从溶液中分离出部 分溶剂，而过程的实质是传热壁面一侧的蒸汽冷凝与另一 侧的溶液沸腾间的传热过程，溶剂的汽化速率由传热速率 控制，故蒸发属于热量传递过程。同时，蒸发器也是一种 换热器。但蒸发操作和设备与一般的传热过程有所不同。 蒸发具有下述特点： Ø传热性质：传热壁面一侧为加热蒸汽进行冷凝，另一侧 为溶液进行沸腾，故属于壁面两侧流体均有相变化的恒温 传热过程。 Ø溶液性质：有些溶液在蒸发过程中有晶体析出、易结垢 和产生泡沫；溶液的粘度在蒸发过程中逐渐增大，腐蚀性 逐渐加强。这些性质将影响设备的结构
POLYTECHNIC 溶液沸点的改变(升高:含有不挥发溶质的溶液,其蒸汽 压较同温度下纯水的低,即在相同的压强下,溶液的沸点 高于纯水的沸点,所以当加热蒸汽一定时,蒸发溶液的传 热温度差要小于蒸发水的温度差,两者之差称为温度差损 蒸发溶液温度差;△t= TA ECHNIC UNIVERSITY PO么 失,而且溶液浓度越高,温度差损失越大 R 蒸发纯水温度差:△t=TT P一定时,t>T∴△tA A⊥泡沫挟带:二次蒸汽中常挟带大量泡沫,冷凝前必须设C 法除去。否则既损失物料,又污染冷凝设备。 ≯能源利用:蒸发时产生大量二次蒸汽,含有许多潜热, 它应合理利用这部分潜热 2021年2月23日 OLYTECHNIC UNIVER 之 760
760 2021年2月23日 Ø溶液沸点的改变(升高)：含有不挥发溶质的溶液，其蒸汽 压较同温度下纯水的低，即在相同的压强下，溶液的沸点 高于纯水的沸点，所以当加热蒸汽一定时，蒸发溶液的传 热温度差要小于蒸发水的温度差，两者之差称为温度差损 失，而且溶液浓度越高，温度差损失越大 蒸发溶液温度差：Δt=T-t 蒸发纯水温度差：ΔtT=T-T’ ∵ P一定时， t > T’ ∴ Δt< ΔtT Ø泡沫挟带：二次蒸汽中常挟带大量泡沫，冷凝前必须设 法除去。否则既损失物料，又污染冷凝设备。 Ø能源利用：蒸发时产生大量二次蒸汽，含有许多潜热， 应合理利用这部分潜热
POLYTECHNIC 72常用蒸发器的结构与特点 ITY POLYTECH 7.2蒸发设备 蒸发器组成 口加热室:加热溶液使之汽化 口分离室:分离二次蒸汽和完成液 MONGOL 化工生产中常用的间接加热蒸发器按加热室的结构和操作CN 721循环型(非膜式)蒸发器数 TECHNIC UNIVERSITY P 时溶液的流动情况,分为两大类 口循环型(非膜式) 口单程型(膜式)蕌 INNER MONGOL IA 溶液在蒸发器内停留时间长,溶液浓度接近于完成浓浓度。R 循环型蒸发器的特点是溶液在蒸发器内作连续的循环运动 1根据引起循环运动的原因,分为自然循环和强制循环型蒸 发器 口自然循环:由于溶液在加热室不同位置上的受热程度 不同,产生密度差而引起的循环运动 口强制循环:依靠外力迫使溶液沿一个方向作循环运动 2021年2月23日 OLYTECHN 860
860 2021年2月23日 7.2 蒸发设备 7.2.1 常用蒸发器的结构与特点 蒸发器组成： q加热室：加热溶液使之汽化 q分离室：分离二次蒸汽和完成液 化工生产中常用的间接加热蒸发器按加热室的结构和操作 时溶液的流动情况，分为两大类： q循环型(非膜式) q单程型(膜式) 7.2.1.1 循环型(非膜式)蒸发器 循环型蒸发器的特点是溶液在蒸发器内作连续的循环运动， 溶液在蒸发器内停留时间长，溶液浓度接近于完成液浓度。 根据引起循环运动的原因，分为自然循环和强制循环型蒸 发器。 q自然循环：由于溶液在加热室不同位置上的受热程度 不同，产生密度差而引起的循环运动 q强制循环：依靠外力迫使溶液沿一个方向作循环运动
杆中央循环管式(标准式蒸发器蕌 加热室由垂直管束组成,管束中心有一根直径 较大的中央循环管,其截面积为其余加热管总 截面积的40%~100%,如图 TECHN 一二次燕汽 加热蒸汽:加热室管束环隙内 溶液:加热室管東及中央循环管内,受 热时,由于中央循环管单位体积溶液受 热面小,使得溶液形成由中央循环管下 降,而由其余加热管上升的循环流动 原料液一 优点: 口溶液循环好 ITY POLY TECHIC →加热藤汽 口传热效率高 冷凝水 口结构紧凑、制造方便、操作可靠 缺点 完成液 口循环速度低 口溶液粘度大、沸点高 IN图51中央循环管式蒸发器 1加热室2—分离室 口不易清洗 适于处理结垢不严重、腐蚀性小的溶液 2021年2月23日 OLYTECHN 之 960
960 2021年2月23日 1中央循环管式(标准式)蒸发器 加热室由垂直管束组成，管束中心有一根直径 较大的中央循环管，其截面积为其余加热管总 截面积的40%～100%，如图。 加热蒸汽：加热室管束环隙内 溶液：加热室管束及中央循环管内，受 热时，由于中央循环管单位体积溶液受 热面小，使得溶液形成由中央循环管下 降，而由其余加热管上升的循环流动。 优点：q溶液循环好 q传热效率高 q结构紧凑、制造方便、操作可靠 缺点：q循环速度低 q溶液粘度大、沸点高 q不易清洗 适于处理结垢不严重、腐蚀性小的溶液
02悬筐式蒸发器) 加热室像个筐,悬挂在蒸发器壳体 二次燕汽 的下部,可由顶部取出。加热蒸汽 由壳体上部进入加热室,在管间放 热加热管内溶液使其上升,而沿悬 筐外壁与蒸发器内壁间环隙通道向 下循环流动。 一加热蒸汽 优点: 3 口溶液循环速度高,改善了管内 口传热速率较高1PO质~ 结构情况 缺点 冷凝水 口设备费高 0s口占地面积大 口加热管内溶液滞留量大1 适于处理易结垢,有晶体析出 完成液 p的溶液 OLYTECHNIC UNIVERSI 图52悬筐蒸发器 1一加热室2—分离室3除沫器4—环形循环通道 2021年2月23日 1060
1060 2021年2月23日 2悬筐式蒸发器 加热室像个筐，悬挂在蒸发器壳体 的下部，可由顶部取出。加热蒸汽 由壳体上部进入加热室，在管间放 热加热管内溶液使其上升，而沿悬 筐外壁与蒸发器内壁间环隙通道向 下循环流动。 优点：q溶液循环速度高，改善了管内 结构情况 q传热速率较高 缺点：q设备费高 q占地面积大 q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