《蒸发与结晶设备》PPT课件

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1、第八章蒸发与结晶设备授课时间4学时单元目标与要求熟悉常压蒸发的原理与设备结构及基本计算，掌握结晶原理及方法和设备的操作控制过程。授课内容常压与真空蒸发设备，结晶设备。重点和难点结晶原理及方法和设备计算，结晶操作控制过程。蒸发的定义将溶液加热至沸腾，使溶剂汽化并不断除去，溶质浓度增加。结晶的定义物质自溶液中形成晶体析出的过程充足的热源溶剂蒸汽能迅速排除一定的换热面积一、蒸发器的基本条件二、蒸发方式分类1、按使用压力分类加压、常压、真空2、按蒸汽利用分类单效、多效、热泵3、按设备型式分类中央循环管式、夹套式、盘管式、刮板式4

2、、按物料启动情况分类自然循环、强制循环、薄膜式设备动画5蒸发器5-01中央循环管蒸发器.swf设备动画5蒸发器液体蒸发简化流程.swf设备动画5蒸发器5-02外加热式蒸发器.swf设备动画5蒸发器5-03强制循环蒸发器.swf第一节常压与真空蒸发设备蒸发设备常压蒸发设备真空蒸发设备真空蒸发设备真空蒸发定义溶液在真空状态，较低温度下沸腾、溶剂汽化的过程。热敏性物料特性及对蒸发的要求热敏性物料对热过程敏感，受热后会引起产物发生化学变化或物理变化而影响产品质量的物料。薄膜式蒸发器（一）分类管式薄膜蒸发器:升膜式

3、、降膜式、升降膜式刮板式薄膜蒸发器离心薄膜蒸发1.升膜式蒸发器结构:加热室由许多垂直长管组成加热室由许多垂直长管组成，加热管直径为25-50mm，管长和管径之比约为100-150。上部有汽液分离室。设备动画5蒸发器5-04升膜式蒸发器.swf特点:形成的液膜与蒸发的气流的方向相同，由下而上的并流上升升膜式蒸发时膜的形成升膜式蒸发时膜的形成C、液相因混有蒸汽气泡，使液体静压头下降，液体继续受热，温度不断升。气泡增大，气体上升的速度则加快。A、B溶液沸腾自然对流运动加热阶段:温度升得越高对流越激烈，溶液便开始沸腾时，产生

4、蒸汽气泡分散于连续的液相中。由于蒸汽气泡的密度小，故气泡通过液体而上升。E、液体下降较多时，大个柱状汽泡则被液层截断。D、当气泡继续增大形成柱状，占据管子中部的大部分空间时，气体以很大的速度上升，而液体受重力作用沿气泡边缘下滑.f.温度继续上升，蒸发速度继续增加，气泡的上升速度激增，蒸汽的密度增大，由于重力作用，滑流下来的液体很快受热蒸发，未蒸发的浓缩液体也被高速气流拖带上升，气泡断层不能形成，蒸气占据了整个管子中部空间，液体只能分布于管壁，开始形成液膜，这时称为“环形流”。g.变成带有液体雾沫的喷雾环形流液体的上升是靠

5、高速蒸汽气流对液层的拖带而形成，称之为“爬膜”现象。这时液膜沿管壁上升不断受热蒸发，浓度不断增大，最后与蒸汽一齐离开，管子越高则上升蒸发时间越长，溶液浓缩越大。gA操作控制在Ｆ和ｇ之间g.变成带有液体雾沫的喷雾环形流液体的上升是靠高速蒸汽气流对液层的拖带而形成，称之为“爬膜”现象。这时液膜沿管壁上升不断受热蒸发，浓度不断增大，最后与蒸汽一齐离开，管子越高则上升蒸发时间越长，溶液浓缩越大。如果汽速进一步增加，雾沫夹带进一步严重，使液膜上升的速度赶不上溶液蒸发速度，则加热管上的液膜将会出现局部被干燥、结疤、结垢、结焦等现象。

6、可见管膜式蒸发的操作状况最好是形成爬膜到出现喷雾流之间。升膜式蒸发器的结构:这种蒸发器浓缩物料的时间很短，对热敏性物料质量很少影响，但不适用于粘度较大的和受热后易产生积垢的，或浓缩后有结晶析出的物料。管径一般在25～28毫米之间，管长与管径之比一般为100－150。(4)升膜式蒸发器的传热系数升膜式蒸发的传热系数是不稳定的，它是随操作状况而变化。一条加热管中出现成膜过程有几个阶段，各阶段的传热系数各不相同。管子下部浸没溶液的一段为加热段，内部液体只靠自然对流循环，故它的传热系数很低，加热段的长度随进料温度和温度差不同而变

7、化。物料受热后，沸腾传热系数也得到很大的提高，但传热系数是随管子高度而变化的。优点：浓缩物料时间短，对热敏性物料影响小。缺点：不适宜粘度大和受热后易积垢及浓缩后产生结晶的物料。（5）优缺点2、降膜式蒸发器特点：形成的液膜与蒸发的汽流方向相同，物料自上面进下面出。结构：与升膜式不同的关键部件是分配器设备动画5蒸发器5-05降膜式蒸发器.swf(3)分配器类型筛板型、锯齿型、导流棒型、旋液导流型设备动画5蒸发器5-06降膜式液体分布器.swf齿形溢流口在加热管的上方管口周边切成锯齿形，以增加液体的溢流周边。当液面稍高

8、于管口时，则可以沿周边均匀地溢流而下，由于加热管管口高度一致，溢流周边比较大，致使各管子间或管子的各向溢流量比较均匀。当液位稍有差别时，不致引起很大的溢流差别，但当液位差别比较大，液位高度有变化时，深液分布还是不够均匀导流棒在每根加热管的上端管管口插入一根呈八字形的导流棒。棒底的宽边与管壁成一定的均匀间距，液体在均匀