【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 2=Fw1Fw2+ W2＇ =+= kg/h對(duì)第二效列物料平衡表 如表35表 35第二效物料平衡 (單位：kg/h)進(jìn)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(jì) 合計(jì) 進(jìn)入蒸發(fā)器的物料：其中： NaOH kg/h NaCl H2O 洗滌水量 kg/h離開蒸發(fā)器的堿液： 其中： NaOH NaCl kg/h H2O 蒸發(fā)水量為： W3=+= kg/h析鹽量為：Ws3== kg/h表36第三效物料平衡 (單位：kg/h) 進(jìn)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(jì) 合計(jì) 估算各效二次蒸汽壓力、溫度；選定加熱蒸汽壓力P0=（絕）和末效壓力P3=（絕），各效以等壓差進(jìn)行分配，即 △P=（P0P3）/3= P1=P0 △P== P2=P0 2△P== P3=P03△P==根據(jù)《化工原理》查得[6]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(diǎn)升高為: △0＇=+算得 △01＇= △02＇= △03＇=二次蒸汽壓力下沸點(diǎn)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(diǎn)升高為: △＇=f△0＇則 △1＇=℃△2＇=℃ △3＇=℃因溶液液柱靜壓引起溫差損失（ △＇＇）：蒸發(fā)器操作時(shí)，溶液常呈氣液混合狀態(tài)，密度比較小，理論計(jì)算結(jié)果往往偏高，故根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選用： △1＇＇＝ △2＇＇＝ △3＇＇＝℃由于各效之間管路阻力引起的溫差損失：一般每?jī)尚еg的損失可取為1℃蒸發(fā)器內(nèi)溶液的沸點(diǎn)等于蒸發(fā)室二次蒸汽溫度加上沸點(diǎn)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=℃在蒸發(fā)過程中，NaOH溶液濃縮熱、鹽結(jié)晶析出熱與鹽泥帶出熱與總的熱量消耗相比約為1%左右，所以在計(jì)算時(shí)這部分熱量作為熱損失考慮。對(duì)于第一效進(jìn)行熱量衡算。進(jìn)入蒸發(fā)器熱量：新鮮蒸汽帶入熱量： D0H0料液帶進(jìn)熱量： （FCp0Cpw/X0Cpw）T0洗滌水帶入熱量： WCpwT0Cpo、Cpw分別為料液、水的定壓比熱容，kJ/（kg. ℃）Cpo、Cpw查《化工工藝手冊(cè)》 kJ/（kg. ℃）、 kJ/（kg. ℃）出蒸發(fā)器的熱量：二次蒸汽帶出熱量： Wl1H1蒸汽冷凝水帶出熱量： D0CPW T0出料液帶出熱量： （FCp0/X0CpwWl1+W1ˊ）Cpwt1根據(jù)熱量平衡，進(jìn)入蒸發(fā)器的等于離開蒸發(fā)器的熱量，則有D0H0+（FCp0/X0Cpw+W1ˊ）Cpw T0= Wl1H1 +（FCp0/X0CpwWl1+W1ˊ）Cpw T0+D0CPW T0則 W1=D0（H0CPWT0）/（H1CPWt1）+（FCp0/X0Cpw+W1ˊ）Cpw（T0t1）/（H1CPWt1）令： （H0CPWT0）/（H1CPWt1）= RD/R1 （T0t1）/（H1CPWt1）=（T0t1）/ R1=N1 同理： （H1CPWt1）/（H2CPWt2）= R1/R2（H2CPWt2）/（H3CPWt3）= R2/R3 （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(yàn)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由于 RD/R1= R1/R2=R2/R3=沸點(diǎn)進(jìn)料 N1=0 N2=（）/= 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=（1）總有效溫差等于新鮮蒸汽與三效二次蒸汽的溫差與總的溫差損失之差，即∑△t=T0TK∑△＇∑△＇＇∑△＇＇＇ = =℃（2）各效傳熱量：一效： Q1= ==二效： Q2===三效： Q3===（3）蒸發(fā)器的傳熱系數(shù)取經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)[2]： K1=1745W/（m2K） K2=1163W/（m2K） K3=930W/（m2K）由于 ∑△t=Q1/K1A1+Q2/K2A2+Q3/K3A3設(shè)三效的傳熱面積相等比其A1=A2=A3則 ∑△t=（Q1/K1+Q2/K2+Q3/K3）/A解之得： △t1=℃ △t2=℃ △t3=℃（4）各效溶液的沸點(diǎn)及各效的二次蒸汽溫度。 Ⅰ效溶液沸點(diǎn)： t1=T0△t1==158℃Ⅰ效二次蒸汽溫度： T1=t1△1＇△1＇＇==℃Ⅱ效溶液沸點(diǎn)： t2=T11△t2==℃Ⅱ效二次蒸汽溫度： T2=t2△2＇△2＇＇==℃Ⅲ效溶液沸點(diǎn)： t3=T21△t3==℃ 相應(yīng)的二次蒸汽壓強(qiáng)查《化工原理》得 P1＇= P2＇=，℃誤差條件：︳P1＇P1 ︳/P1Z1 , ︳P2＇P2 ︳/P2Z1 , ︳WL1W1 ︳/W1Z2 , ︳WL2W2 ︳/W2Z2 , ︳WL3W3 ︳/W3Z2 ,Z、分別為計(jì)算精度。由于︳P1＇P1 ︳/P1=P1＇, P2=P2＇, W1=Wl1,W2=Wl2, W3=WL3代入前面式開始重復(fù)上述計(jì)算，直至誤差全部在允許范圍內(nèi)為止。 （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(diǎn)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(duì)誤差Z=，若︳X1＇X1 ︳/X1〉Z，則重新設(shè)X1= X1＇，代入上式復(fù)上述計(jì)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。計(jì)算結(jié)果：得 X1=則 F1=F/X1=其中： NaOH Fa1== kg/h NaCl Fs1 = = kg/h H2O Fw1 == kg/h析鹽量 Ws1=Fs Fs1== kg/h蒸發(fā)水量W1= FwFw1+ W1＇=+= 表37第一效的物料平衡 (單位：kg/h) 進(jìn)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(jì) 合計(jì) （2）第二效進(jìn)行物料衡算：估算第二效的堿液的濃度為X2=F/（F1W2+ W2＇）=（+）=則可由下列關(guān)聯(lián)式算出NaOH的濃度：由于其溶液的沸點(diǎn)〉75 ℃ ，則采用： Xs2=++則 X2=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： Ws2= Fs1F/X2Xs2 = =核算堿液濃度： X2＇=F/（F1W2Ws2+W2＇）=（+） =假設(shè)相對(duì)誤差Z=，若︳X2＇X2 ︳/X2〉Z，則重新設(shè)X2= X2＇，代入上式重復(fù)上述計(jì)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(jì)算得：則X2= F2=F/X2=其中 NaOH Fa2 = = NaCl Fs2 == kg/h H2O Fw2 = （）=則蒸發(fā)水量為： 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(jìn)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