化工原理蒸发(PPT41页).ppt

蒸发是化工领域中常见的单元操作，它涉及到将含有不挥发溶质的溶液加热，使其溶剂汽化，通过移除蒸汽来提高溶液中溶质的浓度。这一过程广泛应用于各种工业生产中，如制药、食品加工、化工产品制造等，以获取浓缩的溶液或去除不需要的溶剂和杂质。 蒸发流程主要包括以下几个关键步骤： 1. 预热：原料液首先通过预热器升温，以便在进入蒸发器时达到接近沸腾的温度。 2. 蒸发：加热器通常由多根加热管组成，管外通入加热蒸汽，使管内的溶液沸腾，溶剂转化为蒸汽。 3. 汽液分离：蒸发室内产生的蒸汽携带有少量液滴，通过除沫器进行气液分离，确保蒸汽纯净。 4. 冷凝：分离出来的蒸汽在冷凝器中被冷却，转化为液体，这个过程可以回收热量并排除蒸发过程中产生的二次蒸汽。 5. 循环与排液：对于循环型蒸发器，溶液在蒸发器内部持续循环，以保持恒定的浓度；而单程型蒸发器中，溶液一次性通过加热室，随后排出。 蒸发器的类型主要分为循环型和单程型。循环型蒸发器又分为自然循环型和强制循环型。自然循环型蒸发器利用溶液受热后的密度差产生自然循环流动，如中央循环管式蒸发器，其优点在于溶液循环好，传热效率高，但适用于处理结垢不严重、腐蚀性小的溶液。强制循环型则通过外部泵驱动溶液循环，适用于处理粘度大、沸点高的溶液，如悬筐式蒸发器，它的加热室设计便于清洗和维护。 在实际应用中，选择蒸发器的类型和设计参数需要考虑溶液的性质、处理量、能量效率以及设备的经济性等因素。此外，为了提高蒸发效率和减少能耗，常常会采用多效蒸发、机械蒸汽再压缩(MVR)等技术，这些技术能够在保证产品质量的同时，显著降低运行成本。 蒸发操作在化工领域中扮演着重要角色，不仅能够浓缩溶液，还能去除溶剂和杂质，涉及的设备和技术多样，可以根据具体需求进行选择和优化。