【化工课件】第五章蒸发.doc

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4、卷拟梦糕抓芹颊浙揪似译忌曹渤臭诣摇时抄学柄矫粉员广臀土爸莽沈溃泉奉谓澡第五章蒸发§1概述5-1蒸发的用途和分类在日常生活中，熬中药、煲猪骨汤，许多人都操作过。抓中药时，医生会嘱咐，三碗水煎成一碗水。熬中药的过程，既是一个中药有效成份的溶解过程，又是一个蒸发过程。广东人煲的“老火靓汤”这一过程，也包含了蒸发过程。什么叫蒸发？将溶液加热，使其中部分溶剂气化并不断去除，以提高溶液中的溶质浓度的过程即蒸发。熬中药时，如果不是三碗水煎成一碗水，则三碗水中的药物浓度不高，药效就不够。如图5-1所示。图5-1蒸发示意图在化工生产中，NaOH溶液增浓、稀糖液的浓缩、由海水蒸发并冷凝制备淡水

5、等都是采用蒸发操作来实现的。蒸发的方式有自然蒸发和沸腾蒸发。自然蒸发是溶液中的溶剂在低于沸点下汽化，例如海盐的晒制。沸腾蒸发是使溶液中的溶剂在沸点时汽化，在溶液各个部分都同时发生汽化现象。因此，沸腾蒸发的速率远超过自然蒸发速率。蒸发可按蒸发器内的压力分为常压、加压和减压蒸发。减压蒸发又称为真空蒸发。按二次蒸汽利用的情况分为单效蒸发和多效蒸发。若将所产生的二次蒸汽不再利用或被利用于蒸发器以外这种操作，称为单效蒸发；如果将二次蒸汽引至另一压力较低的蒸发器加热室，作为加热蒸汽来使用，这种操作称为多效操作蒸发。§2单效蒸发5-2单效蒸发衡算方程一、蒸发器的物料衡算12图5-2单效蒸

6、发衡算示意图在蒸发操作中，单位时间内从溶液蒸发出来的水量，可通过物料衡算确定。现对图5-2所示的单效蒸发器作溶质的物料衡算。在稳定连续操作中，单位时间进入和离开蒸发器的溶质数量应相等，即………………(I)由此可求得水份蒸发量为：………………(Ia)完成液的浓度：………………(Ib)式中，——溶液的进料量,；——水份蒸发量,；——原料液中溶质的浓度，质量分率；——完成液中溶质的浓度，质量分率一、蒸发器的热量衡算对图5-2的虚线范围作热量衡算得：或…………（II）12式中，——加热蒸汽流率，；，——分别是加热蒸汽和二次蒸汽的焓，；，——-分别是原料液和水的比热，；、——分别是原

7、料温度和溶液的沸点，K；——冷凝液的饱和温度，K；——蒸发器的热损失，；∵∴………………（IIa）式中，γ，γ`——分别为加热蒸汽与二次蒸汽的汽化潜热，；若原料液在沸点下进入蒸发器，即kg,再忽略热损失，即，则式（IIa）得：………………(IIb)D/W称为单位蒸汽消耗量，即蒸发1kg水所需蒸汽量，由于二次蒸汽与加热蒸汽，随压力变化不大，即，∴即原料液为沸点进料并忽略热损失时，加热蒸汽消耗量与二次蒸汽生成量相等。5-3蒸发衡算计算举例【例5-1】在单效蒸发中，每小时将的某种水溶液从连续浓缩到，蒸发操作的平均压力为，