NaOH水溶液蒸发装置的设计ppt课件.ppt

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1、设计题目：NaOH水溶液蒸发装置的设计姓名：沈洁莹学号：200821180140指导老师：罗大志目录蒸发器概述设计任务操作条件设计条件及设计方案说明物料衡算表主体设备说明蒸发器的主要结构尺寸的确定附属设备的说明中央循环管式蒸发器三效并流蒸发系统收获蒸发器概述1.蒸发：将含有不挥发溶质的溶液加热沸腾，使其中的挥发性溶剂部分汽化，从而将溶液浓缩的过程称为蒸发。2.蒸发器类型：目前，工业上常用的为间接加热蒸发器，根据溶液在蒸发器中流动的情况，大致可将其分为循环型与单程型两类。循环型蒸发器包括中央循环管式、悬筐式、外热式、列文式及强制循环式等；单

2、程蒸发器包括升膜式、降膜式、升一降膜式及刮板式等。这些蒸发器结构不同，性能各异，均有自己的特点和适应场合。3.蒸发器可广泛用于医药、食品、化工、轻工等行业的水溶液或有机溶媒溶液的蒸发,特别适用于热敏性物料(例如中药生产的水、醇提取液等)。同时，蒸发操作也可对溶剂进行回收。设计任务蒸发器处理能力为年产92000吨NaOH水溶液每年按照300天计，每天24小时NaOH水溶液的原料浓度为12％，完成液体浓度为30％蒸发器的设备形式为中央循环式管式蒸发器厂址选为天津地区操作条件加热汽压力为500kPa（绝热），冷凝器的绝压为20kPa（绝热）各效

3、蒸发器的总传热系数分别为K1=1800W/（m2·℃）、K2=1200W/（m2·℃）、K3=600W/（m2·℃）三效蒸发器中各效平均密度依次为1120kg/m3、1290kg/m3、1460kg/m3原料液的比热容为3.77KJ/（Kg/℃），原料液温度为第一效沸点温度蒸发器中溶液的液面高度为1.2m各效加热蒸发汽的冷凝液在饱和温度下排出，忽略热损失设计条件及设计方案说明本次设计要求采用中央循环管式蒸发器，在工业上被称为标准蒸发器。其特点是结构紧凑、制造方便、操作可靠等。它的加热室由一垂直的加热管束构成，在管束中央有一根直径较大的管子

4、，为中央循环管。在蒸发操作中，为保证传热的正常进行，根据经验，每一效的温差不能小于5～7。通常，对于沸点升高较大的电解质溶液，应采取2～3效。由于本次设计任务是处理NaOH溶液。这种溶液是一种沸点升高较大的电解质，故选用三效蒸发器。另外，由于NaOH溶液是一种粘度不大的料液，故多效蒸发流程采用并流操作。多效蒸发器工艺设计的主要依据是物料衡算、热量衡算及传热速率方程。计算的主要项目有：加热蒸气的消耗量，各效溶剂蒸发量以及各效的传热面积等。多效蒸发器的计算一般采用迭代计算法。物料衡算表效次ⅠⅡⅢ冷凝器加热蒸汽温度℃151.7136.8112.

5、960.1操作压力Pkpa3271632020溶液温度t℃143.8124.586.8完成液浓度x%14.919.930蒸发量wkg/h2504.12609.12636.8蒸汽消耗量Dkg/h2663.9传热面积Sm2102.3102.3102.3主体设备说明加热管的选择和管数的初步估计循环管的选择加热管的直径以及加热管数目的确定分离室直径和高度的确定接管尺寸的确定蒸发器的主要结构尺寸的确定加热管主要结构设计尺寸加热管（无缝钢管）管径规格φ57×3.5长度2m管数301循环管规格φ630×15mm加热管内径1397mm分离室内径1440m

6、m分离室高度2870mm溶液进出口管径φ32×3.5mm加热蒸汽进出口与二次蒸汽出口管径φ630×12mm冷凝水出口管径φ127×6mm附属设备说明气液分离器结构尺寸的确定气压分离器主要结构设计尺寸除沫器内管的直径630mm除沫器外罩管的直径945mm除沫器外壳的直径1260mm除沫器内管顶部与器顶的距离284mm蒸汽冷凝器主要结构的确定蒸气冷凝器主要结构设计尺寸蒸汽冷凝器类型多层多孔式冷凝器冷却水量90.82m3/h冷凝器的直径500mm淋水板数7淋水板间距L12000mm淋水板间距L21300mm淋水板间距L3845mm淋水板间距L4

7、550mm淋水板间距L5360mm淋水板间距L6200mm弓形淋水板的宽度300mm淋水板堰高60mm淋水板孔径8mm淋水板孔数589中央循环管式蒸发器1-加热室2-分离室3-蒸发室它的加热室由一垂直的加热管束构成，在管束中央有一根直径较大的管子，为中央循环管。中央循环管蒸发器具有结构紧凑、制造方便、操作可靠等优点，故在工业上的应用十分广泛，有“标准蒸发器”之称。三效并流蒸发系统并流流程，也称顺流加料流程，如图所示，料液与蒸汽在效间流动同向。因个效间有较大的压力差，料液能自动从前效流向后效，不需输料泵；前效的温度高于后效，料液从前效进入后

8、效时呈过热状态，过料时有闪蒸。并流流程结构紧凑，操作简便，应用较广。收获掌握制图的技巧和使用电脑的技能掌握学习的方法和思考的严谨性，增进了分析和解决问题的能力增强了动手能力团队精神辛勤耕耘后收