【正文】 Na2(CO3)水溶液兩效蒸發(fā)裝置設(shè)計DESIGN DF 2EFFECT EVAPORATION EQUIPMENT FOR SODIUM CARBONARE SOLUTION 專 業(yè): 過程裝備與控制工程姓 名: 指 導(dǎo) 教 師：申請學(xué)位級別: 學(xué) 士論文提交日期: 2013年6月8號學(xué)位授予單位: 摘 要在化工、醫(yī)藥和食品等領(lǐng)域常涉及到關(guān)于溶液的濃縮和從溶液中制取溶劑的工藝，為實(shí)現(xiàn)這些工藝，常采用蒸發(fā)操作，即通過加熱的方法，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)組成提高的單元操作。進(jìn)行蒸發(fā)操作的設(shè)備即為蒸發(fā)設(shè)備，蒸發(fā)設(shè)備的種類較多，特點(diǎn)不一，故根據(jù)不同的條件選取最優(yōu)的蒸發(fā)設(shè)備顯得尤為重要。本次設(shè)計為依據(jù)所需濃縮的溶液、處理量、濃縮比、生蒸汽的壓強(qiáng)等條件設(shè)計合適的蒸發(fā)器和輔助設(shè)備。首先通過了解眾多蒸發(fā)設(shè)備的特點(diǎn)，再根據(jù)本次設(shè)計的前提條件選用較優(yōu)的蒸發(fā)設(shè)備，經(jīng)過綜合分析本設(shè)計選用升膜式蒸發(fā)器。確定蒸發(fā)器類型后，根據(jù)相關(guān)資料和本次設(shè)計的前提條件對蒸發(fā)器的各項(xiàng)尺寸進(jìn)行計算，并依此選取或設(shè)計各種部件，然后，再對重要部件進(jìn)行強(qiáng)度校核，確保其能夠達(dá)到工藝要求。由于蒸發(fā)操作需要消耗大量的熱能，如何提高熱能的利用率就顯得比較重要，通過參閱大量的文獻(xiàn)，了解了許多節(jié)能措施，通過比較分析，本設(shè)計采用第一效蒸發(fā)器的冷凝水對原料液進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱設(shè)備選用套管式換熱器。由于本設(shè)計末效蒸發(fā)器采用真空蒸發(fā)，故需要采用真空設(shè)備對其進(jìn)行抽真空，為減少真空設(shè)備的抽氣量，即降低能耗，本設(shè)計對末效的二次蒸汽進(jìn)行冷凝，采用混合式冷凝。蒸發(fā)操作屬于耗能較高的操作，蒸發(fā)設(shè)備將更多的趨于節(jié)能化。關(guān)鍵詞： 蒸發(fā)器； 升膜式蒸發(fā)器； 雙效蒸發(fā)器ABSTRACTIn the chemical, pharmaceutical and food, etc. often involves about the solution of concentrated and the solvent from the solution process of preparing for the realization of these processes, often with an evaporation operation, namely, by a method of heating the nonvolatile solute containing boiling vaporization and removed from the steam, thereby improving the position of the solute unit operation. Evaporation operation of the device is the evaporation plant, evaporation plant more types of different characteristics, so select the best under different conditions of evaporation equipment is very important.The design is based on concentrated solution required, the handling capacity, concentration ratio, raw steam pressure and other conditions to design suitable evaporator and auxiliary equipment.First, by understanding the many features of the evaporation plant, according to the design of the optimum choice precondition evaporation equipment, after a prehensive analysis of the design uses rising film the evaporator type, according to the relevant information and the design of the preconditions for the size of the evaporator is calculated, and so select or design of various ponents, and then, and then the important parts strength check to ensure that it can meet process requirements.Due to evaporation operations consume a lot of energy, how to improve the utilization of energy bees more important, by referring to the extensive literature, to understand the many energysaving measures, through parative analysis, the design uses firsteffect evaporator condensate liquid of raw materials preheated equipment selection pipe heat exchanger.Since the design of the endeffect evaporator using vacuum evaporation, the device needs to be vacuum evacuated to reduce the amount of vacuum suction device, which reduces energy consumption, the design efficiency of the end of the secondary steam is condensed, the use of hybrid condensation.Evaporation operation is energyconsuming operation, evaporation plant will bee more energysaving.Keywords: evaporator。 rising film evaporator。 dual effect evaporator目 錄第一章 緒論 1第一節(jié) 蒸發(fā)概述 1第二節(jié) 蒸發(fā)設(shè)備 2第三節(jié) 物料的簡介 5第四節(jié) 蒸發(fā)器的選型 5第二章 工藝計算 6第一節(jié) 設(shè)計內(nèi)容 6第二節(jié) 工藝計算 6第三章 蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)設(shè)計 12第一節(jié) 加熱室的設(shè)計 12第二節(jié) 接管設(shè)計 17第三節(jié) 管箱結(jié)構(gòu)設(shè)計 21第四節(jié) 支座的選取 23第五節(jié) 視鏡的選用 24第六節(jié) 蒸發(fā)器強(qiáng)度校核 25第四章 蒸發(fā)器輔助設(shè)備的選擇 27第一節(jié) 原料液的預(yù)熱器 27第二節(jié) 冷凝器的設(shè)計 31第三節(jié) 分離器的設(shè)計 34結(jié)論 37參考文獻(xiàn) 39致謝 40天津科技大學(xué)2013屆本科生畢業(yè)設(shè)計第1章 緒論第1節(jié) 蒸發(fā)概述 蒸發(fā)的簡介蒸發(fā)即使液體汽化移出，工業(yè)上通常采用加熱的方式強(qiáng)化蒸發(fā)，因?yàn)橥ㄟ^蒸發(fā)可以濃縮溶液和得到純凈的液體，所以蒸發(fā)這一操作在工業(yè)上應(yīng)用比較廣泛。 蒸發(fā)操作的分類（1） 單效蒸發(fā)操作與多效蒸發(fā)操作根據(jù)蒸發(fā)器二次蒸汽的處理方式不同可將蒸發(fā)操作分為單效蒸發(fā)操作和多效蒸發(fā)操作。多效蒸發(fā)操作即一蒸發(fā)器蒸發(fā)產(chǎn)生的二次蒸汽引入下一蒸發(fā)器，并作為其加熱蒸汽，即將多個蒸發(fā)器串聯(lián)起來。對于多效蒸發(fā)操作，二次蒸汽和溶液的流向有三種不同的形式，即并流、逆流和錯流。單效蒸發(fā)操作與上述的不同之處在于蒸發(fā)產(chǎn)生的二次蒸汽沒有被作為加熱蒸汽引入另一蒸發(fā)器。多效蒸發(fā)操作相對于單效蒸發(fā)操作有諸多優(yōu)勢，比如多效蒸發(fā)操作充分利用了具有較多熱能的二次蒸汽，即其一次蒸汽用量相對較少，熱能利用率相對較高，設(shè)備生產(chǎn)強(qiáng)度性對較低。 （2） 加壓蒸發(fā)、常壓蒸發(fā)和減壓操作 蒸發(fā)操作可以在加壓、常壓或減壓的條件下進(jìn)行。在多效蒸發(fā)操作中，末效蒸發(fā)器常采用真空操作，這樣可以提高傳熱溫度差，加大對二次蒸汽的利用程度；在工業(yè)生產(chǎn)中常遇到需要處理的熱敏性物料，此時需要考慮真空操作，因?yàn)檎婵詹僮骺山档土弦旱姆悬c(diǎn)，避免或減少對物料的影響。（3） 間歇蒸發(fā)與連續(xù)蒸發(fā) 根據(jù)蒸發(fā)操作的過程模式，將其分為間歇蒸發(fā)與連續(xù)蒸發(fā)。 蒸發(fā)操作的特點(diǎn)（1） 工業(yè)蒸發(fā)操作實(shí)際為熱傳導(dǎo)，但其特別之處在于傳熱壁面一側(cè)的冷流體汽化和另一側(cè)熱流體的液化同時發(fā)生。（2） 對于溶液來說，其蒸氣壓較同條件下的溶劑的低，則導(dǎo)致溶液的沸點(diǎn)高于純?nèi)軇┑姆悬c(diǎn)，即溶液的沸點(diǎn)有所升高，且沸點(diǎn)升高程度和溶質(zhì)的種類和溶質(zhì)的百分含量有關(guān)。（3） 在對某些溶液進(jìn)行蒸發(fā)時，會出現(xiàn)晶體析出、溶質(zhì)變質(zhì)、壁面結(jié)垢和產(chǎn)生泡沫等現(xiàn)象，對于這些現(xiàn)象要采取相應(yīng)的措施加以防治。（4） 蒸發(fā)操作屬于高耗能操作，應(yīng)該采取措施提高能源的利用率，比如；蒸發(fā)操作會產(chǎn)生大量含有較多潛熱的二次蒸汽，可用二次蒸汽作為加熱蒸汽對下一效蒸發(fā)器進(jìn)行加熱；同時，蒸發(fā)操作還會產(chǎn)生大量溫度較高的冷凝水，可利用冷凝水對料液進(jìn)行預(yù)熱或經(jīng)過閃蒸產(chǎn)生的蒸發(fā)作為加熱蒸汽在此利用。第2節(jié) 蒸發(fā)設(shè)備 蒸發(fā)設(shè)備的簡介為完成各種蒸發(fā)操作需要配套的蒸發(fā)設(shè)備，由于蒸發(fā)操作的種類較多，所以蒸發(fā)設(shè)備的