水分蒸发量课件.ppt

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1、第七章蒸发通过本章学习，掌握蒸发操作的特点、蒸发器的类型、蒸发过程计算，能够根据生产工艺要求和物料特性，合理选择蒸发器类型并确定适宜操作流程和条件。学习目的与要求1７.1概述第七章蒸发2蒸发将含有不挥发溶质的溶液加热至沸腾，使部分挥发性溶剂汽化并移除，从而获得浓缩溶液或回收溶剂的操作称为蒸发。蒸发操作的基本要点是向蒸发器连续提供足够的热量并及时移除汽化的溶剂。蒸发操作的基本要点一、蒸发的目的3蒸发操作的目的（1）制取增浓的液体产品如电解烧碱液的浓缩，牛乳制奶粉生产中牛乳的浓缩、蔗糖水溶液及各种果汁的浓缩等。（2）纯净溶剂的制取如海水淡化等。（3）同时制备浓溶液和回收

2、溶剂如中药生产中酒精浸出液的蒸发。一、蒸发的目的4二、蒸发的概念液体蒸发的简化流程5三、蒸发过程分类加压蒸发常压蒸发真空（减压）蒸发操作压力蒸发器进、出料状况间歇蒸发连续蒸发6单效蒸发多效蒸发二次蒸汽是否用作另一蒸发器的加热蒸汽并流逆流平流三、蒸发过程分类7四、蒸发操作的特点1．溶液的沸点升高由于不挥发溶质的存在使溶液的沸点高于纯溶剂的沸点。对于垂直管式蒸发器，管内液柱的静压力及蒸汽在管道内的流动阻力也会引起溶液的沸点升高。沸点升高使传热推动力降低。82．热能的综合利用蒸发时需要消耗大量加热蒸汽，而溶剂汽化又产生相应量的二次蒸汽，因而强化与改善蒸发器的传热效果，充分

3、利用二次蒸汽的潜热，应给予足够的重视。四、蒸发操作的特点93．溶液的工艺特性蒸发过程中溶液的某些性质随着溶液的组成而改变。有些物料在浓缩过程中可能析出结晶、发泡、严重结垢、变性分解、黏度增高、腐蚀性增大等。在选择蒸发工艺和设备时需要认真考虑，尤其是蒸发器的防垢除垢技术，是世界性的热门研究课题。四、蒸发操作的特点10第七章蒸发７.2蒸发设备７.2.1循环型蒸发器11一、垂直短管型蒸发器1―加热室；2―中央循环管；3―蒸发室；4―外壳中央循环管蒸发器列管中央有一直径较大的管子，结构简单、投资小。但循环速度小u<0.5m/s加热室不易清洗12二、垂直长管型蒸发器加热室和分

4、离室分开，有一较长循环管，(管长与直径之比L／d=50-100)，且液体下降管(又称循环管)不再受热。此两点都有利于液体在器内的循环，循环速度可达1.5m／s。且加热管便于清洗、更换。13强制循环性蒸发器1―加热管；2―循环泵；3―循环管；4―蒸发室；5―除沫器二、垂直长管型蒸发器加热室底部装有一循环泵,循环速度大,循环速度可达1.8-5m／s，所以α较大。特别适用于蒸发粘稠溶液。14三、直接接触传热蒸发器直接接触传热的蒸发器1―燃烧室；2―点火管；3―测温管；4―外壳把可燃性气体直接通入溶液中燃烧，使其沸腾，传热效率高，适合易结垢、易结晶或有腐蚀性物料蒸发。但不能

5、处理热敏性及不能被燃气污染的物料。15第七章蒸发７.2蒸发设备７.2.1循环型蒸发器７.2.2单程型蒸发器16一、升膜式蒸发器升膜式蒸发器1―蒸发器；2―分离室；原料经预热，由底部进入，由管内向上，成膜状。膜状蒸发，α较大，但有液柱静压作用，其沸点会升高。适合于：蒸发量较大（较稀的溶液），易生成泡沫及热敏性物料。不适用于：高粘度，易结晶、结垢的溶液。17降膜式蒸发器1―蒸发器；2―分离室；3―布膜器二、降膜式蒸发器原料经预热，由顶部加入，由分布器分布成膜状向下运动，此种蒸发，静压作用小，但需有较好分布器，它适合粘度较大溶液的蒸发及热敏性物料。不适用于：易结晶的物料。

6、18三、旋转刮板蒸发器加热室为一有夹套的空心圆筒，内装有机械转动刮板。适合于高粘度、易结晶、易结垢的浓溶液的蒸发。缺点：结构复杂，制造要求高，加热面不大，且需要消耗一定的动力。19四、单程型蒸发器的性能与特点单程型蒸发器的特点是溶液沿加热管壁呈膜状流动而进行传热和蒸发，一次通过加热室即达到所要求的组成。其突出优点是传热效率高，蒸发速度快，溶液在蒸发器内停留时间短，特别适用于热敏性物料的蒸发，因而在食品、生物制品、制药等工业部门得到广泛应用。20第七章蒸发７.2蒸发设备７.2.1循环型蒸发器７.2.2单程型蒸发器７.2.3蒸发器的传热系数K21一、蒸发器的热阻分析蒸发

7、器的传热热阻可由下式计算①管外蒸汽冷凝热阻一般很小，但须注意及时排除加热室中不凝性气体，否则不凝性气体在加热室内不断积累，将使此项热阻明显增加；②管壁热阻一般可以忽略；蒸发器的传热热阻可由下式计算①管外蒸汽冷凝热阻一般很小，但须注意及时排除加热室中不凝性气体，否则不凝性气体在加热室内不断积累，将使此项热阻明显增加；②管壁热阻一般可以忽略；22一、蒸发器的热阻分析③管内壁溶液一侧的垢层热阻取决于溶液的性质及管内液体的运动状况。降低垢层热阻的方法是定期清理加热管，加快流体的循环速度，或加入微量阻垢剂以延缓形成垢层；在处理有结晶析出的物料时可加入少量晶种，使结晶尽可能