• 项目五蒸发

• 任务一了解蒸发过程及其应用

• 一、蒸发在化工生产中的应用 • 1.蒸发操作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或析出固体产品的一种 单元操作。

• 2.作热源用的蒸汽称为加热蒸汽或生蒸汽；把由溶剂汽化 成的蒸汽称为二次蒸汽。

• 3.应用

  • （1）浓缩稀溶液制取产品。 （2）为了获取纯净的溶剂。

  • （3）同时浓缩溶液和回收溶剂。

化工单元操作 — 蒸发 化工单元操作技术 化学工业出版社

二、蒸发操作的特点 1.溶液组成:溶液沸点升高 挥发性的溶剂和不挥发性的溶质。 2.传热性质 传热壁面两侧的蒸汽冷凝和溶液沸腾的恒温传热过程。 3.物料及工艺特性 垢层、热敏性、腐蚀性。 4.泡沫夹带 二次蒸汽中常夹带大量液沫。 5.能源利用与回收 加热蒸汽的利用率。

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三、蒸发操作的分类 1. 按溶剂的汽化温度不同分 自然蒸发、沸腾蒸发 2. 按二次蒸汽利用情况分 单效蒸发和多效蒸发

3. 按操作压力不同分 可分为常压、加压和减压蒸发操作。 减压操作由于溶液沸点降低，优点： ① 在加热蒸汽压 强一定时，蒸发器的传热温度差增大； ② 可利用低压蒸汽 或废蒸汽作为加热蒸汽； ③ 可防止热敏性物料变质或分 解； ④ 系统的热损相应减小。但是，由于溶液沸点降低， 黏度增大，导致传热系数减小，同时造成真空需要消耗动 力和增加设备。该法适用于处理热敏性物料。 4. 按操作方式不同分

间歇蒸发和连续蒸发 化工单元操作 — 蒸发 化工单元操作技术 化学工业出版社

四、蒸发流程 ( 一 ) 单效蒸发及其流程

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（二）多效蒸发及其流程

1. 多效蒸发的原理

多效蒸发是将第一效蒸发器汽化的二次蒸汽作为热源 通入第二效蒸发器的加热室作加热用，这称为双效蒸发。 如果再将第二效的二次蒸汽通入第三效加热室作为热源， 并依次进行多个串接，则称为多效蒸发。

采用多效蒸发的目的是为了减少加热蒸汽的用量。具 体方法是将前一效的二次蒸汽作为一效的加热蒸汽，以节 省生蒸汽用量。

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2. 多效蒸发流程 (1) 并流加料 优点：料液可藉相邻二效 的压强差自动流入后一效，而 不需用泵输送，同时，由于前 一效的沸点比后一效的高，因 此当物料进入后一效时，会产 生自蒸发，这可多蒸出一部分 水汽。这种流程的操作也较简 便，易于稳定。缺点是传热系 数会下降，这是因为后序各效 的浓度会逐渐增高，但沸点反 而逐渐降低，导致溶液粘度逐 渐增大。

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(2) 逆流加料 优点：各效浓度和温度对 溶液的粘度的影响大致 相抵消，各效的传热条 件大致相同，即传热系 数大致相同。 缺点：料液输送必须用 泵，另外，进料也没有 自蒸发。一般这种流程 只有在溶液粘度随温度 变化较大的场合才被采 用。

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(3) 平流加料 其特点是蒸汽 的走向与并流相 同，但原料液和完 成液则分别从各效 加入和排出。 这种流程适用 于处理易结晶物 料，例如食盐水溶 液等的蒸发。

• (4) 错流加料流程

此法的特点是在各效间兼有并流和逆流加料法。例如在三效蒸发设 备中，溶液流向可为 3-1-2 或 2-3-1 。此法的目的是利用并流和逆流加料 法的优点，克服或减轻二者的缺点，但其操作比较复杂。

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任务二认知蒸发设备

一、蒸发器的型式与结构 1.自然循环型蒸发器 （1）中央循环管式蒸发器 构造简单、制造方便、操作 可靠。缺点是：检修麻烦，溶液 循环速度低，一般在0.4～ 0.5m/s以下，故传热系数较小。

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（2）悬筐式蒸发器 传热系数较大，热 损失较小；此外，由 于悬挂的加热室可以 由蒸发器上方取出， 故其清洗和检修都比 较方便。 其缺点是结构复 杂，金属消耗量大。

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