三效蒸发器相关课程设计--

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1、化工专业课程设计中南民族大学化工专业课程设计学院：化学与材料科学学院专业：化学工程与工艺年级：2011级题目:KNO3水溶液三效蒸发工艺设计学生姓名：888学号：888888指导教师姓名：888职称:教授2014年12月29日化工专业课程设计任务书设计题目：KNO3水溶液三效蒸发工艺设计设计条件：1.年处理能力为7.92×104t/aKNO3水溶液；2.设备型式中央循环管式蒸发器；3.KNO3水溶液的原料液浓度为8%，完成液浓度为48%，原料液温度为20化工专业课程设计℃，比热容为3.5kJ/(kg.℃)；4.加热蒸汽压力为400kPa（绝压）

2、，冷凝器压力为20kPa(绝压)；5.各效加热蒸汽的总传热系数：K1=2000W/（m2•℃）；K2=1000W/（m2•℃）；K3=500W/（m2•℃）；6.各效加热蒸汽的冷凝液均在饱和温度下排出。各效传热面积相等，并忽略浓缩热和热损失，不计静压效应和流体阻力对沸点的影响；7.每年按300天计，每天24小时运行；设计任务：1.设计方案简介：对确定的工艺流程进行简要论述。2.蒸发器和换热器的工艺计算：确定蒸发器、换热器的传热面积。3.蒸发器的主要结构尺寸设计。4.主要辅助设备选型，包括气液分离器及换热器等。5.绘制KNO3水溶液三效蒸发装置的

3、流程图及蒸发器设备工艺简图、。姓名：班级：化学工程与工艺专业学号：指导教师签字：化工专业课程设计目录1概述11.1蒸发简介11.2蒸发操作的分类11.3蒸发操作的特点41.4蒸发设备42设计条件及设计方案说明52.1设计方案的确定以及蒸发器选型52.2工艺流程简介63.物性数据及相关计算73.1蒸发器设计计算73.1.1估计各效蒸发量和完成液浓度83.1.2估计各效蒸发溶液的沸点和有效总温度差83.1.3加热蒸汽消耗量和各效蒸发水量的初步计算103.1.4蒸发器传热面积的估算123.1.5有效温度的再分配123.1.6重复上述计算步骤133.1

4、.7计算结果163.1.8蒸发器设备计算和说明173.1.9辅助设备的选择193.2换热器设计计算233.3管道管径的计算244对本设计的自我评述2425化工专业课程设计25化工专业课程设计1概述1.1蒸发简介在化工、轻工、医药、食品等工业中，常常需要将溶有固体溶质的稀溶液加以浓缩，以便得到浓溶液（固体产品）或制取溶剂，例如硝酸铵、烧碱、抗生素、食糖等生产以及海水淡化等。工业上常用的浓缩方法是蒸发，蒸发是采用加热的方法，使含有不挥发性杂质（如盐类）的溶液沸腾，除去其中被汽化单位部分杂质，使溶液得以浓缩的单元操作过程。化工生产中蒸发主要用于以下几

5、种目的：（1）获得浓缩的溶液产品；（2）将溶液蒸发增浓后，冷却结晶，用以获得固体产品，如烧碱、抗生素、糖等产品；（3）脱除杂质，获得纯净的溶剂或半成品，如海水淡化。进行蒸发操作的设备叫做蒸发器。蒸发器内要有足够的加热面积，使溶液受热沸腾。溶液在蒸发器内因各处密度的差异而形成某种循环流动，被浓缩到规定浓度后排出蒸发器外。蒸发器内部有足够的分离空间，以除去汽化的蒸汽夹带的雾沫和液滴，或装有适当形式的除沫器以除去液沫，排出的蒸汽可回收热量加以利用，或经过冷凝器冷凝蒸发过程中经常采用饱和蒸汽间壁加热的方法，通常把作热源用的蒸汽称做一次蒸汽，从溶液蒸发出

6、来的蒸汽叫做二次蒸汽。1.2蒸发操作的分类按操作的方式可以分为间歇式和连续式，工业上大多数蒸发过程为连续稳定操作的过程。按操作压力，蒸发可以分为常压蒸发、加压或减压蒸发。真空蒸发有许多优点：（1）在低压下操作，溶液沸点较低，有利于提高蒸发的传热温度差，减小蒸发器的传热面积；（2）可以利用低压蒸气作为加热剂；（3）有利于对热敏性物料的蒸发；（4）操作温度低，热损失较小。25化工专业课程设计按二次蒸汽的利用情况可以分为单效蒸发和多效蒸发，倘若将加热蒸汽通入一蒸发器，则液体受热而沸腾，所产生的二次蒸汽，其压力与温度比较原加热蒸汽（生蒸汽）为低。但此二

7、次蒸汽仍可设法加以利用。最普遍的利用方法是将其当作加热蒸汽，引入另一个蒸发器，只要后者的蒸发室压力和溶液沸点均较原来蒸发器中为低，则引入的二次蒸汽仍能起到加热作用。此时第二个蒸发器的加热室便是第一个蒸发器的冷凝器，这就是多效蒸发的原理。将多个蒸发器这样连接起来一同操作，即组成一个多效蒸发器。每一蒸发器称为一效，通入生蒸汽的，称为第一效，利用第一效的二次蒸汽为加热蒸汽的称为第二效，以此类推。由于各效（最后一效除外）的二次蒸汽都作为下一效蒸发器的加热蒸汽，提高了生蒸汽的利用率，节省了生蒸汽用量，所以，在蒸发大量水分时，广泛采用多效蒸发，常用的多效蒸

8、发有双效、三效或四效，有的多达六效。多效蒸发按加料方式又可分为以下四种：①溶液与蒸汽成并流的方法，简称并流法；②溶液与蒸汽成逆流的方法，简称为逆流法；