(论文)多效蒸发

河北化工医药职业技术学院教案第三节 多效蒸发一、多效蒸发的原理 原理：利用减压的方法使后一效蒸发器的操作压力和溶液的沸点均较前一效蒸发器的低，使前一效蒸发器引出的二次蒸汽作为后一效蒸发器的加热蒸汽，且后一效蒸发器的加热室成为前一效蒸发器的冷却器。二、多效蒸发的流程常用的多效蒸发流程有以下几种。1并流法（又称顺流法）如图6-2所示优点：（1）溶液的输送可以利用各效间的压力差，自动的从前一效进入后一效，因而各效间可省去输送泵；（2）前效的操作压力和温度高于后效，料液从前效进入后效时因过热而自蒸发，在各效间不必设预热器；（3）辅助设备少，流程紧凑；因而热量损失少，操作方便，工艺条件稳定。缺点：后效温度更低而溶液浓度更高，故溶液的黏度逐效增大，降低了传热系数，往往需要更多的传热面积。因此，黏度随浓度增加很快的料液不宜采用此法。 2逆流法 如图6-3所示优点：（1）蒸发的温度随溶液浓度的增大而增高，这样各效的黏度相差很小，传热系数大致相同；（2） 完成液排出温度较高，可以在减压下进一步闪蒸增浓。缺点：（1）辅助设备多，各效间须设料液泵；（2）各效均在低于沸点温度下进料，须设预热器（否则二次蒸汽量减少），故能量消耗增大。3平流法 如图6-4所示料液同时加入到各效，完成液同时从各效引出，蒸汽从第一效依次流至末效，此法用于蒸发过程中有结晶析出的场合；还可用于同时浓缩两种以上不同的料液，除此之外一般很少使用。三、多效蒸发效数的限定多效蒸发的效数的限定原则：当增加一效的设备费不能与所节省的加热蒸汽的收益相抵时，就没有必要再增加效数了。第四节 蒸发器一、蒸发器的结构 蒸发器的构成：加热室和蒸发室（分离室）。二、蒸发器的类型1自然循环型蒸发器溶液因受热程度不同而产生密度的差异，因此形成自然循环。（1）标准蒸发器（又称中央循环管式蒸发器） 其结构如图6-5所示。由于中央循环管与管束内的溶液受热情况不同，产生密度差异。于是溶液在中央循环管内下降，由管束沸腾上升而不断地做循环运动，提高了传热效果。优点：结构紧凑，制造方便，操作可靠。缺点：清洗维修不便，溶液循环速度不高。一般适用于结垢不严重，有少量结晶析出和腐蚀性小的溶液蒸发。（2）悬筐式蒸发器 其结构如图6-6所示。加热室（悬挂在蒸发器内的筐子）取出后可清洗，以备用的加热室替换而不影响生产时间。此设备的循环机理与标准式相同，但溶液是沿加热室外壁与蒸发器壳体内壁所形成的环隙通道下降，不断地作循环运动。优点：可将加热室取出检修，热损失较标准式小，循环速度较标准式大，缺点：结构更复杂。一般适用于易结垢溶液的蒸发。（3）列文式蒸发器 其结构如图6-7所示。其结构特点：在加热室的上方增设一段2.75m高的沸腾段，使加热室承受较大的液柱静压，故加热室内的溶液不沸腾。待溶液上升至沸腾段时，因静压的降低开始沸腾汽化。优点：循环速度较大，结垢少，尤其适用于有晶体析出的溶液。缺点：设备庞大，需要高大的厂房，因此使用受到了一定的限制。2强制循环型蒸发器 其结构如图6-8所示。其特点：溶液靠泵强制循环，循环速度可达25m/s 。由于溶液的流速大，因此适用于有结晶析出或以结垢的溶液。但动力消耗大，每平方米传热面积消耗功率为0.40.8kW 。3膜式蒸发器膜式蒸发器的特点是：溶液沿加热管壁呈膜状流动是进行传热和蒸发；溶液只通过加热面一次即可达到浓缩的要求。由于蒸发速度快，溶液受热时间短，因此特别适合处理热敏性溶液的蒸发。（1）升膜式蒸发器 其结构如图6-9所示。一般适用于稀溶液、热敏性及易气泡溶液的蒸发，而对高黏度（大于50kPas）、易结晶、易结垢的溶液不适用。（2）降膜式蒸发器 其结构如图6-10所示。料液由加热室顶部加入，经液体分布器后均匀分布在每根加热管的内壁上，在重力作用下呈膜状下降，在底部得到浓缩液。三、蒸发器的辅助设备蒸发器的辅助装置主要包括：除沫器、冷凝器、真空装置、冷凝水排除器。1.除沫器除沫器作用：将雾