【正文】 多效蒸發(fā)單位蒸汽消耗量 D/W比單效蒸發(fā)小， 操作費比單效蒸發(fā)小 蒸發(fā)同樣數(shù)量的水分，采用多效蒸發(fā)時為小，可節(jié)省蒸汽用量，提高蒸汽的利用率 。 若原料液在沸點下進入蒸發(fā)器，忽略熱損失，則有： 0rDeWr?? 稱為單位蒸汽消耗量 ，表示每蒸發(fā) 1kg水所需消耗的加熱蒸汽量，可用來說明加熱蒸汽的利用率。℃ )， 若熱損失為傳熱量的 10%， 忽略稀釋熱 ，試計算加熱蒸汽消耗量 ， 水分蒸發(fā)量 ， 產品量及所需傳熱面積 。因二次蒸汽產生的壓強降，隨管路的布置情況而異，其計算較繁。 （ 2）因加熱管內液柱靜壓強而引起的溫度差損失 ??一般認為沸騰時發(fā)生在液面下 1/5處 取液層下 1/5處壓強 pm下對應的沸點 tpm為依據(jù)。 因此 ， 對一定濃度的溶液 ， 只要知道它在兩個不同壓強下的沸點 ，再查出相同壓強下對應水的沸點 ， 即可繪出該濃度溶液的杜林直線 ， 由此直線即可求得該溶液在其它壓強下的沸點 。 造成溫度差損失的主要原因 總的溫度差損失為三項之和，即 Δ=Δ’ +Δ’’ +Δ’’’ 第 7章 蒸發(fā) 2/12/2022 37 （ 1）因溶液蒸汽壓下降所引起的溫度差損失 Δ′ 設 tA為僅考慮因溶質存在時引起蒸汽壓下降時溶液的沸點 ， 則Δ′=tAt0。其中 Δtm 計算如下 : mQAKt? ?1 平均溫度差 Δtm 蒸發(fā)屬兩相均有相變的恒溫傳熱過程 ， 故傳熱的平均溫度差為 Δtm=T0t 當加熱蒸汽選定時 ， 蒸發(fā)計算需知道溶液的沸點 t， 即可計算傳熱溫度差 ， 在一定壓強下 ， 溶液的沸點 t較純水的沸點高 ?！?)，蒸發(fā)器的熱損失為 12022W。 以 0℃ 的液體為基準，則： 0 0 0i c t?0i c t?0 0 L0()F c t t W r QDr? ? ??00( ) ( ) LF i i W I i QDr? ? ? ??第 7章 蒸發(fā) 2/12/2022 33 例 71 在連續(xù)操作的蒸發(fā)器中 ， 將 2022kg/h的某無機鹽水溶液由 到 (均為質量分數(shù) )。 ?已知 條件： 原料液流量 F(kg/h)， 原料液濃度 ｗ o(質量分率 )和溫度 to(℃ )， 完成液的濃度 ｗ (質量分率 )(生產要求 )； 第 7章 蒸發(fā) 2/12/2022 30 蒸發(fā)量 — 蒸發(fā)器的物料衡算 對溶質做物料衡算： 000W1wFwwF W FwFwwFW???? ????????得 ： 水 分 蒸 發(fā) 量 ：完 成 液 量 ：完 成 液 組 成 ：式中： —— 溶液的進料量； —— 水份蒸發(fā)量 （ 二次蒸汽的量 ） ； —— 原料液中溶質的濃度 ， 質量分率； —— 完成液中溶質的濃度 ， 質量分率 。 3 疏水器 將冷凝水及時排走 ， 防止蒸汽由排出管逃逸 機械式 、 熱膨脹式 、 熱動力式 4 真空裝置 當蒸發(fā)器在負壓下操作時 ， 無論采用哪一種冷凝器 ， 均需在冷凝器后安裝真空裝置 。 為了防止產品損失或冷卻水被污染 ， 常在蒸發(fā)器內 （ 或外 ） 設除沫器 。 處理量小的 ， 選用尺寸較大的單效蒸發(fā) ， 處理量大的 ， 選用尺寸適宜的多效蒸發(fā) 。 ?易發(fā)泡的溶液： 泡沫的產生 ， 不僅損失物料 ， 而且污染蒸發(fā)器 ， 應選用溶液湍動程度劇烈的蒸發(fā)器 ， 以抑制或破碎泡沫 ， 如外熱式 、 強制循環(huán)式 、 升膜式等；條件允許時 ， 也可將分離室加大 。 為獲得高的蒸發(fā)比 ， 這類蒸發(fā)器在高溫度差下和單程操作 。 3 其它蒸發(fā)器 將一定比例的燃燒氣與空氣直接噴入溶液中，燃燒氣的溫度可高達 1200～1800℃ ，由于氣、液間的溫度差大，且氣體對溶液產生強烈的鼓泡作用，使水分迅速蒸發(fā)，蒸出的二次蒸汽與煙道氣一同由頂部排出。 ?缺點： 結構復雜 ， 動力消耗大 ， 傳熱面積小 ，處理能力低 。 ?不適于 處理：易結晶 、 結垢的溶液 。 第 7章 蒸發(fā) 2/12/2022 17 （ 2）降膜蒸發(fā)器 溶液預熱后由加熱室頂部加入 ， 經(jīng)管端的液體分布器均勻分配在各加熱管內 ， 在重力作用下沿管內壁呈膜狀向下流動 ， 并進行蒸發(fā) 。 用于熱敏性、高粘性、易結垢產品的濃縮、蒸餾或提純。 ?優(yōu)點： ?循環(huán)速度高 ?晶體不易粘結在加熱管壁 ?對流傳熱系數(shù)高 ?缺點： ?動力消耗大 ?對泵的密封要求高 ?加熱面積小 ?適于 處理粘度大，易結垢、有晶體析出的 溶液。 ?優(yōu)點： ?溶液循環(huán)速度高 ， 改善了管內結垢情況 ?傳熱速率較高 ?缺點： ?設備費高 ?占地面積大 ?加熱管內溶液滯留量大 ?適于 處理易結垢 ， 有晶體析出的溶液 第 7章 蒸發(fā) 2/12/2022 12 （ 3）外熱式蒸發(fā)器 優(yōu)點： ? 降低了整個蒸發(fā)器的高度 ，便于清洗和更換； ? 循環(huán)速度較高 ， 使得對流傳熱系數(shù)提高； ? 結垢程度小 。 由于溶液受熱程度不同產生密度差引起。 第 7章 蒸發(fā) 2/12/2022 9 按加熱室的結構和操作時溶液的流動情況，分為兩大類： 循環(huán)型 和單程型 (不循環(huán) )。 連續(xù)蒸發(fā) :連續(xù)進料，連續(xù)出料。 優(yōu)點： (1) 傳熱溫度差 Δtm ↑； (2) 可利用低壓蒸汽或廢汽作為加熱蒸汽 ； (3)可防止熱敏性物料變質或分解 ； (4)沸點低，減少熱損失。 第 7章 蒸發(fā) 2/12/2022 5 蒸發(fā)操作的分類 多效蒸發(fā) （ multieffect evaporation） ： 若將二次蒸氣通到另一壓力較低的蒸發(fā)器作為加熱蒸氣 ， 則可提高加熱蒸氣 （ 再生蒸氣 ）的利用率 ， 這種蒸發(fā)操作稱為多效蒸發(fā) 。 ② 能耗較大：蒸發(fā)操作所汽化的溶劑量較大，需要消耗大量的加熱蒸氣。