蒸發(fā)的基本原理(已修改)
2025-07-06 06:46 本頁面
【正文】 .. . . ..蒸發(fā)的基本原理前言 使含有不揮發(fā)溶質(zhì)的溶液沸騰汽化并移出蒸汽，從而使溶液中溶質(zhì)濃度提高的單元操作稱為蒸發(fā)，所采用的設(shè)備稱為蒸發(fā)器。蒸發(fā)操作廣泛應(yīng)用于化工、石油化工、制藥、制糖、造紙、深冷、海水淡化及原子能等工業(yè)中。 蒸發(fā)操作中的熱源廠采用新鮮的飽和水蒸汽，又稱生蒸汽。從溶液中蒸出的蒸汽稱為二次蒸汽，以區(qū)別于生蒸汽。在操作中一般用冷凝方法將二次蒸汽直接冷凝，而不利用其冷凝熱的操作稱為單效蒸發(fā)。若將二次蒸汽引到下一效蒸發(fā)器作為加熱蒸汽，以利用其冷凝熱，這種串聯(lián)蒸發(fā)操作稱為多效蒸發(fā)。 蒸發(fā)操作可以在加壓、常壓或減壓下進(jìn)行，工業(yè)上的蒸發(fā)操作經(jīng)常在減壓下進(jìn)行，這種操作稱為真空蒸發(fā)。真空蒸發(fā)的特點在于：1. 減壓下溶液的沸點下降，有利于處理熱敏性物料，且可利用低壓強的蒸汽或廢蒸汽作為熱源。2. 溶液的沸點隨所處的壓強減小而降低，故對相同壓強的加熱蒸汽而言，當(dāng)溶液處于減壓時可以提高傳熱總溫度差。但與此同時，溶液的粘度加大，使總傳熱系數(shù)下降。3. 真空蒸發(fā)系統(tǒng)要求有造成減壓的裝置，使系統(tǒng)的投資費用和操作費用提高。 一般情況下，經(jīng)濃縮后的液體為產(chǎn)品，二次蒸汽冷凝液則被排除；蒸發(fā)過程的實質(zhì)是傳熱壁面一側(cè)的蒸汽冷凝與另一側(cè)的溶液沸騰間的傳熱過程，溶劑的汽化速率由傳熱速率控制，故蒸發(fā)屬于熱量傳遞過程，但又有別于一般傳熱過程，因為蒸發(fā)過程具有以下特點：1） 傳熱性質(zhì) 傳熱壁面一側(cè)為加熱蒸汽進(jìn)行冷凝，另一側(cè)為溶液進(jìn)行沸騰，故屬于避免兩側(cè)流體均有相變的恒溫傳熱過程。2） 溶液性質(zhì) 有些溶液在蒸發(fā)過程中有晶體析出、易結(jié)垢和生泡沫、高溫下易分解和聚合；溶液的粘度在蒸發(fā)過程中逐漸增大，腐蝕性逐漸增強。3） 溶液沸點的改變 含有不揮發(fā)溶質(zhì)的溶液，其蒸汽壓較同溫度下溶劑（即純水）的為低，換言之，在相同壓強下，溶液的沸點高于純水的沸點，故當(dāng)加熱蒸汽一定時，蒸發(fā)溶液的傳熱溫度差要小于蒸發(fā)水的溫度差。溶液濃度越高這種現(xiàn)象越顯著。4） 泡沫夾帶 二次蒸汽中常夾帶大量液沫，冷凝前必須設(shè)法除去，否則不但損失物料，而且要污染冷凝設(shè)備。5） 能源利用 蒸發(fā)時產(chǎn)生大量二次蒸汽，如何利用它的潛熱，是蒸發(fā)操作中要考慮的關(guān)鍵問題之一。多效蒸發(fā)器就有效的解決了這個問題。 蒸發(fā)器主要是由加熱室及分離器組成。按加熱室的結(jié)構(gòu)和操作時溶液的流動情況，可將工業(yè)中常用的間接加熱蒸發(fā)器分為循環(huán)型（非膜式）和單程式（膜式）兩大類。1. 循環(huán)型（非膜式）蒸發(fā)器 這類蒸發(fā)器的特點時溶液在蒸發(fā)器內(nèi)作連續(xù)循環(huán)
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