【正文】 料的特性和工藝要求，蒸發(fā)過(guò)程可以采用不同的操作條件和方法。℃)K3= 750W/(m23. 蒸發(fā)器的主要結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)。多效蒸發(fā)中，第一個(gè)蒸發(fā)器蒸出的二次蒸汽用作第二個(gè)蒸發(fā)器的加熱蒸汽，第二個(gè)蒸發(fā)器蒸出的二次蒸汽用作第三個(gè)蒸發(fā)器的加熱蒸汽，以此類(lèi)推，串聯(lián)蒸發(fā)器的個(gè)數(shù)稱(chēng)為效數(shù)。前者，上面已述。這樣，二次蒸汽的溫升不可能高，傳熱推動(dòng)力不可能大，而所需的傳熱面積則必然較大。但這類(lèi)蒸發(fā)器受總高限制，通常加熱管為1～2m，直徑為25～75mm，長(zhǎng)徑比為20～40。缺點(diǎn)：設(shè)備費(fèi)高；廠房高，耗用金屬多。如圖76所示降膜式蒸發(fā)器。 在螺旋加熱管中，要被蒸發(fā)的液體從頂部流向底部，同時(shí)，沸騰膜與蒸汽并流流動(dòng)，由于加熱管當(dāng)然螺旋形狀，在中等高度的設(shè)備中可以容納很長(zhǎng)的管子，經(jīng)過(guò)很長(zhǎng)的管道流動(dòng)中產(chǎn)生的蒸汽對(duì)液膜施加一個(gè)很高的剪切力。2. 真空裝置當(dāng)蒸發(fā)器在負(fù)壓下操作時(shí)，無(wú)論采用哪一種冷凝器，均需在冷凝器后安裝真空裝置。 根據(jù)各效蒸發(fā)量的初值，應(yīng)用物料衡算就確定各效溶液溶液濃度xi。他們分別為： ＝＝＝＝（2） 計(jì)算各效溶液沸點(diǎn) 因末效完成液濃度和二次蒸汽壓強(qiáng)不變，各種溫度差損失可視為恒定，故末效溶液的沸點(diǎn)不變。根據(jù)以上思路，建立模型如下：步驟實(shí)施：輸入組份，水、氫氧化鈉，通過(guò)電解質(zhì)向?qū)Т_定電離反應(yīng)以及粒子相互作用關(guān)系；確定計(jì)算模型，由于有電解質(zhì)的存在，所以我選擇的計(jì)算模型是ENRTLRK?；ぴO(shè)備結(jié)構(gòu)圖冊(cè)編寫(xiě)組，化工設(shè)備結(jié)構(gòu)圖冊(cè)[M]，上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1978年。取計(jì)算則淋水孔數(shù)：考慮到長(zhǎng)期操作時(shí)易造成孔的堵塞，取最上層孔數(shù)應(yīng)加大即，其它各板孔數(shù)應(yīng)加大5%，即。 ＝==第二效的焓衡量式為：＝（）＝（1913）＝查表得 kJ/(kg由于本次設(shè)計(jì)所處理的物料為燒堿溶液，才用一般的并流操作即可。冷凝器有間壁式和直接接觸式兩種。特點(diǎn)：借外力強(qiáng)制料液呈膜狀流動(dòng)，可適應(yīng)高粘度，易結(jié)晶、結(jié)垢的濃溶液蒸發(fā)缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造要求高，加熱面不大，且需要消耗一定的動(dòng)力。此種蒸發(fā)器需要妥善地設(shè)計(jì)和操作，使加熱管內(nèi)上升的二次蒸汽具有較高的速度，從而獲得較高傳熱系數(shù)，使溶液一次通過(guò)加熱即達(dá)預(yù)定的濃縮要求。優(yōu)點(diǎn)：降低了整個(gè)蒸發(fā)器的高度，便于清洗和更換；循環(huán)速度較高，使得對(duì)流傳熱系數(shù)提高；結(jié)垢程度小。當(dāng)加熱蒸汽（介質(zhì)）在管間冷凝放熱時(shí)，由于加熱管束內(nèi)單位體積溶液的受熱面積遠(yuǎn)大于中央循環(huán)管內(nèi)溶液的受熱面積，因此，管束中溶液的相對(duì)汽化率就大于中央循環(huán)管的汽化率，所以管束中的氣液混合物的密度遠(yuǎn)小于中央循環(huán)管內(nèi)氣液混合物的密度。汽化的蒸汽可與二次蒸汽一并進(jìn)出入后一效的加熱室，于是，冷凝水的顯熱得以部分地回收利用。間歇蒸發(fā)和連續(xù)蒸發(fā)間歇蒸發(fā)有兩種操作方法：①一次進(jìn)料，一次出料②連續(xù)進(jìn)料，一次出料工業(yè)上大規(guī)模的生產(chǎn)過(guò)程通常采用的是連續(xù)蒸發(fā)。減壓蒸發(fā)較常壓蒸發(fā)具有如下優(yōu)點(diǎn)：　?、僭诩訜嵴羝麎簭?qiáng)相同的情況下，減壓蒸發(fā)時(shí)溶液的沸點(diǎn)低，傳熱溫差可以增大，當(dāng)傳熱量一定時(shí)，蒸發(fā)器的傳熱面積可以相應(yīng)地減?。弧　、诳梢哉舭l(fā)不耐高溫的溶液；　?、劭梢岳玫蛪赫羝驈U氣作為加熱劑；　　④操作溫度低，損失于外界的熱量也相應(yīng)地減小。假設(shè)各效傳熱面積相等，并忽略熱損失。f． 每年按330天計(jì)，每天24小時(shí)連續(xù)運(yùn)行。但是，減壓蒸發(fā)也有一定的缺點(diǎn)，這主要是由于溶液沸點(diǎn)降低，黏度增大，導(dǎo)致總的傳熱系數(shù)下降，同時(shí)還要有減壓裝置。 （一）蒸發(fā)器的生產(chǎn)能力與生產(chǎn)強(qiáng)度蒸發(fā)器的生產(chǎn)能力蒸發(fā)器的生產(chǎn)能力可用單位時(shí)間內(nèi)蒸發(fā)的水分量來(lái)表示。（熱泵蒸發(fā)）在單效蒸發(fā)中，二次蒸汽在冷凝器中冷凝除去，蒸汽的潛熱即完全除去，很不經(jīng)濟(jì)。這樣造成了混合液在管束中向上，在中央循環(huán)管向下的自然循環(huán)流動(dòng)。適于處理易結(jié)垢、有晶體析出、處理量大的溶液 。在常壓下，管上端出口速度以保持20~50m/s為宜。（三）其它蒸發(fā)器1 . 直接加熱蒸發(fā)器（浸沒(méi)燃燒式）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(dá)1200～1800℃，由于氣、液間的溫度差大，且氣體對(duì)溶液產(chǎn)生強(qiáng)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。倘若二次蒸汽為需回收的有價(jià)值物料或會(huì)嚴(yán)重污染水源，則應(yīng)采用間壁式冷凝器。 工藝計(jì)算及主體結(jié)構(gòu)計(jì)算用試差法求解的具體計(jì)算采取以下步驟： 設(shè)各效蒸發(fā)量W1 ,W2，…和各效壓力p1，p2，…為初值。℃)＝ ＝＋＝＋ （b） 第三效的焓衡量式為：h＝（） ＝（4019）＝查表得(kg淋水孔采用正三角形排列。柴誠(chéng)敬，劉國(guó)維，李阿娜，化工原理課程設(shè)計(jì)[M]，天津：天津科學(xué)技術(shù)出版社，1994年。根據(jù)已知條件，很容易確定進(jìn)料流量，進(jìn)料壓強(qiáng)和蒸出量W，由于是沸點(diǎn)進(jìn)料，所以進(jìn)料物流條件容易確定，F(xiàn)LASH2模塊的限制條件選擇壓強(qiáng)和氣相分?jǐn)?shù)，且氣相分?jǐn)?shù)的數(shù)值應(yīng)為蒸出率。求各效溶液的濃度。各效的操作壓力可按各效壓差相等計(jì)算，即取相鄰兩效間的壓差相等計(jì)算。后一種冷凝器一般均在負(fù)壓下操作，這時(shí)為將混合冷凝后的水排出，冷凝器必須設(shè)置得足夠高，冷凝器底部的長(zhǎng)管稱(chēng)為大氣腿。不適于處理不能被燃燒氣污染及熱敏性的溶液。圖58 降膜式蒸發(fā)器不適用于：高粘度，易結(jié)晶、結(jié)垢的溶液。優(yōu)點(diǎn)：流動(dòng)阻力?。谎h(huán)速度高；傳熱效果好；加熱管內(nèi)不易堵塞。密度差越大，加熱管越長(zhǎng)，循環(huán)速度越大。但是，要達(dá)到較好的經(jīng)濟(jì)效益，壓縮功的壓縮比不能太大，即二次蒸汽的壓力和溫度需提高的愈多，壓縮比愈大，愈不經(jīng)濟(jì)。h) 若為沸點(diǎn)進(jìn)料，且不計(jì)熱損失，根據(jù)，則 由上式可知，若蒸發(fā)操作的壓力一定，則二次蒸氣的汽化熱r‘也可視為常數(shù)，因此，欲提高蒸發(fā)器的生產(chǎn)強(qiáng)度，主要途徑是提高總傳熱系數(shù)K和傳熱溫度差Δtm（T－t1）。單效蒸發(fā)中加熱蒸汽在冷凝器中用水冷卻排出。2. 蒸發(fā)器的工藝計(jì)算：確定蒸發(fā)器的傳熱面積?！?d． 各效蒸發(fā)器中的液面高度：。常壓蒸發(fā)和減壓蒸發(fā)根據(jù)操作壓力不同，蒸發(fā)過(guò)程可以分為常壓蒸發(fā)和減壓蒸發(fā)，常壓蒸發(fā)是指冷凝器和蒸發(fā)器溶液側(cè)的操作壓力為大氣壓或略高于大氣壓，此時(shí)系統(tǒng)中的不凝氣依靠本身的壓力從冷凝器排出。換句話(huà)說(shuō)，理論傳熱溫差與效數(shù)無(wú)關(guān)，多效蒸發(fā)只是將上述傳熱溫度差按某種規(guī)律分配至各效。此冷凝液排出加熱室外可用以預(yù)熱料液，也可像圖719所示將冷凝水減壓，減壓至下一效加熱室的壓力。自然循環(huán)：由于溶液受熱程度不同產(chǎn)生密度差引起強(qiáng)制循環(huán)：用泵迫使溶液沿一定方向流動(dòng)圖5