5.3 单效蒸发.ppt

(1)物料衡算已知进料的浓度w0、温度t0、进料量F,完成液的浓度w1,加热蒸汽压力和冷凝器的压力,求:①水份蒸发量W;②加热蒸汽消耗量D;③蒸发器的传热面积A;(2)热量衡算①②溶液的浓缩热不可忽略(3)=Ts-t。Ts为加热蒸汽的温度(如300kPa的蒸汽,℃),t为溶液的沸点。若蒸发室内压力为1atm,蒸发的是水(其沸点T为100℃),则:ΔtT=Ts-T=-100=℃如蒸发的为30%NaOH溶液,其沸点为115℃,则:Δt=Ts-t=-115=℃。温度差损失Δ=ΔtT-Δt=(Ts-T)-(Ts-t)=t-T=115-100=15℃溶液的沸点t=T+Δ,有效传热温度差Δt=ΔtT–Δ=-15=℃温度差损失原因:〈1〉溶液的沸点升高〈2〉蒸发器中液柱静压头的影响〈3〉⑴溶液的沸点升高与杜林规则杜林(Duhring)规则:溶液的沸点与同压力下溶剂的沸点成线性关系。例1:蒸发浓度50%NaOH溶液,(绝压),试求△′。解:1atm水的沸点为100℃,查图5-15(p180)50%NaOH溶液的沸点为142℃,℃,查得50%NaOH溶液的沸点为100℃⑵液柱静压头和加热管内摩擦损失对溶液沸点的影响加热管内的溶液压强高于液面上方的压强(即蒸发室内的压强P)取加热管内溶液平均深度L/2处的压强为:蒸发器中的传热温度差为::⑴在减压下溶液的沸点较在常压下的为低,因此可以提高加热蒸汽与沸腾液体间的温度差,于是可相应减小蒸发器的传热面积。⑵可以利用低压蒸汽或废汽作为加热蒸汽。⑶可用来浓缩不耐高温的溶液。⑷由于溶液的沸点降低,蒸发器损失于外界的热量较小。缺点:(1)沸点的降低使粘度上升,传热系数下降(2)需要添加真空设备和一定量的动力费。(注意方程的灵活运用):操作型问题:已知:A,w0,t0,w1,加热蒸汽的压强和冷凝器的操作压强,求:由选定的K计算F和D。,.设计型问题:已知:F,K,w0,t0,w1,,加热蒸汽的压强和冷凝器的操作压强,核算A和D。匪欲戴掀醛耶胆施翻乖雅露壶懦雄羊砚叙羡傻赦预雏穆援睹雇喉宗