【正文】 = kg/h核算堿液濃度： X2＇=F/（F1W2Ws2+W2＇） =（+） =假設(shè)相對誤差Z=，若︳X2＇X2 ︳/X2〉Z，則重新設(shè)X2= X2＇，代入上式 12重復(fù)上述計算，直至誤差在允許范圍內(nèi)為止，算得二效的濃度和析鹽量。計算得：則X2= F2=F/X2=其中 NaOH Fa2 = = NaCl Fs2 == kg/h H2O Fw2 = （）=則蒸發(fā)水量為： 18 W2=Fw1Fw2+ W2＇ =+= kg/h第二效列物料平衡表 ： 表38第二效的物料平衡 單位：kg/h) 進入蒸發(fā)系統(tǒng) 出蒸發(fā)系統(tǒng)電解堿液 蒸發(fā)堿液NaOH NaOH NaCl NaCl H2O H2O 洗滌水量 蒸發(fā)水量 析鹽量 合計 合計 （3）第三效作物料衡算：進入蒸發(fā)器的物料：其中： NaOH kg/hNaCl H2O 洗滌水量 kg/h離開蒸發(fā)器的堿液： 其中： NaOH kg/h NaCl kg/h H2O 蒸發(fā)水量為： W3=+= kg/h析鹽量為：Ws3== kg/h第三效的物料平衡如表： 19表39第三效的物料平衡 (單位：kg/h) 進入蒸發(fā)系統(tǒng) 出蒸發(fā)系統(tǒng)電解堿液 電解堿液NaOH NaOH NaCl NaCl H2O H2O 洗滌水量 蒸發(fā)水量 析鹽量 合計 合計 （4）溫差損失計算：①估算各效二次蒸汽壓力：根據(jù)《化工原理》查得P1=(絕) T1＇=℃ 　　r1＇=P2=(絕) T2＇=℃ r2＇=P3=(絕) T3＇=℃ r3＇=②溶液中因溶質(zhì)濃度引起的溫度損失： 常壓下溶液的沸點升高為:△0＇=+算得 △01＇= △02＇= △03＇=二次蒸汽壓力下沸點升高的修正系數(shù)為: f=(T＇+273)2/R二次蒸汽壓力下溶液沸點升高為: △＇=f△0＇則 △1＇=℃△2＇=℃ △3＇=℃③各效溶液的沸點：蒸發(fā)器內(nèi)溶液的沸點等于蒸發(fā)室二次蒸汽溫度加上沸點升高值，則I效： tL= T1＇+△1＇+△1＇＇=++2=℃II效： t2= T2＇+△2＇+△2＇＇=++2=℃III效： t3= T3＇+△3＇+△3＇＇=++2=℃（t1t2）/ R2=N2 （t2t3）/ R3 =N3考慮熱損失，溶液濃縮熱等都記入熱損失中，故取熱利用系數(shù)為[3]η=～：取經(jīng)驗值為η1= η2=η3=η=一效蒸發(fā)水量為： Wl1=[D RD/R1 +（FCp0/X0Cpw+W1ˊ）Cpw N1] η1同理二、三效蒸發(fā)水量為： Wl2=[ Wl1R1/R2 +（FCp0/X0CpwWl1+W2ˊ）Cpw N2] η2 Wl3=[ Wl2R2/R3 +（FCp0/X0Cpw Wl1 Wl2+ W3ˊ）Cpw N3] η3 20由于 R0/R1= R1/R2=R2/R3=沸點進料 N1=0N2=（）/= N3=（）/=將其數(shù)代入前面的式子得： Wl1= Wl2=[ Wl1R1/R2 +（FCp0/X0Cpw+W1ˊ）Cpw N2] η2 Wl3=[ Wl2R2/R3 +（FCp0/X0Cpw Wl1 Wl2+ W3ˊ）Cpw N3] η3解之上述方程組的： D=Wl1=Wl2=Wl3=（5）熱量衡算：①蒸發(fā)水量對于第一效進行熱量衡算。蒸發(fā)器的加熱管通常可選25*, 32*2mm, 38*, 42*3mm,及57*[7]。圖 41此設(shè)計采用正三角形排列,=80mm則加熱室內(nèi)徑為： Nc=n1/2=5821/2= 取整27根由于管束中心線上最外層管的中心至殼體內(nèi)壁距離一般?。?～）d0則加熱室內(nèi)徑為： Di=t（Nc1）+2d =80（271）+270 =2262mm 分離室的高度分離室的高度通常根據(jù)流體的分離要求以及二次蒸汽的流量大小來決定。室外的汽液分離器常采用旋風(fēng)分離器的結(jié)構(gòu)，都是利用汽液混合物沿切線方向高速進入分離器產(chǎn)生離心效應(yīng)，將密度不同的蒸汽和液體分開。 —末效二次蒸汽的密度，kg/m3。 i2=； cp= kJ/(kg蒸發(fā)操作中為了方便觀察，還安裝有視鏡。人孔是安裝和檢修設(shè)備所必需的，人孔尺寸一般以450到500為宜[9]。 tLtL2—冷卻水進、出冷凝器的溫度，℃cp—水的比熱容，kJ/(kg本設(shè)計選用逆流高位冷凝器 29 圖421外殼 2淋水板 3，8氣壓管 4蒸汽進口 5進水口 6不凝氣出口 7分離罐 (1)氣壓管長度的計算當(dāng)冷凝器冷凝液出口為常壓時，為保證冷凝液的排出，根據(jù)靜力學(xué)理，氣壓管內(nèi)最小液位高度H0應(yīng)為： H0氣壓管內(nèi)最小液位高度；P冷凝器內(nèi)真空度；氣壓管內(nèi)應(yīng)有一定的位頭以克服冷凝液的流動阻力： h0阻力位頭；d，L氣壓管直徑和高度；u冷凝液在氣壓管內(nèi)的流速； 一般氣壓管直徑略大于或冷凝水進口管徑，氣壓管長度為H0和 h0之和。絲網(wǎng)式分離器是使氣流通過多層金屬絲網(wǎng)，使液滴附著在金屬絲網(wǎng)表面上而被分離，在霧沫量不大的情況下可達到99%的除霧量。加熱管在管板上的排列方式有正三角形排列，正方形排列，同 27心排列等幾種方法。 25表314最終計算結(jié)果名稱單位一效 二效三效加熱蒸汽壓力MPa 加熱蒸汽溫度℃堿液的沸點℃二次蒸汽壓力MPa二次蒸汽溫度℃生蒸汽用量Kg/h蒸發(fā)水量Kg/h析鹽量Kg/h堿濃度%傳熱面積M2 26四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 蒸發(fā)裝置結(jié)構(gòu)計算 中央循環(huán)管式蒸發(fā)器的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)有：加熱管的直徑和長度，循環(huán)管的尺寸，加熱室的直徑和加熱管的根數(shù)，分離室的高度，接管的尺寸，封頭的尺寸等。 （1）第一效的物料衡算：估算堿液的濃度為：X1=F/（F0W1+ W1＇） =（+） =則可由下列關(guān)聯(lián)式算出NaOH的濃度由于其溶液的沸點75 ℃ ，則采用 Xs1= X12+ X13 則 Xs1=由于在蒸發(fā)過程中NaCl在溶液中始終處于飽和狀態(tài)，所以析鹽量為： Ws1=F/X0Xs0F/ X1 Xs1 = =核算堿液濃度： X1＇ =F/（F0W1 Ws1 W1＇） =（+） =假設(shè)相對誤差Z=，若︳X1＇X1 ︳/X1〉Z，則重新設(shè)X1= X1＇，代入上式復(fù)上述計算，直至誤差在允許范圍內(nèi)為止，算得三效的濃度和析鹽量。 8四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 蒸發(fā)過程工藝計算 [5]（1）產(chǎn)品 75kt/a （100%NaOH）（2）年作業(yè)時間 7100小時（3）原料堿：隔膜法電解工序來的原料液 NaOH NaCl H2O及其它 溫度11% 17% 72% 第一效沸點（4）三效順流蒸出來的堿液 NaOH NaCl H2O及其它32% 2% 67%（5）加熱蒸汽壓力：（絕）（6）末效二次蒸汽壓力：（絕）（7）產(chǎn)量75kt/a（100%NaOH） F=100001000/7100=1—3效流程示意簡圖如下： 圖31 三效順流流程簡 9（1） 在蒸發(fā)過程中由于堿液中的雜質(zhì)比較少可以忽略進行計算，進入蒸發(fā)系統(tǒng)的堿液量： F0=F/X0= 其中： NaOH F= = NaCl Fs== kg/h H2O Fw=（）=（2）出蒸發(fā)系統(tǒng)的堿液量：F3=F/X3=則其中的： NaOH F== kg/h NaCl Fs3 = = kg/h H2O Fw3 == kg/h（3）總蒸發(fā)水量： W=FwFw3+ =+ =（4）總的析鹽量為：Ws= Fs Fs3 = = kg/h（5）初步估計各效蒸發(fā)水量。，進料溫度為第一效沸點。母液送二效蒸發(fā)器。從而提高了傳熱系數(shù)，減少了設(shè)備的加熱面積，