化工原理设计说明书-三效并流蒸发器
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设计题目：NaOH水溶液三效并流加料蒸发装置的设计设计者：
设计日期：年月日
审核：
2009级化工单元操作课程设计任务书一、设计题目
NaOH水溶液三效并流加料蒸发装置的设计
二、设计任务及操作条件
1.处理能力 3.96×104吨/年NaOH水溶液
2.设备形式中央循环管式蒸发器
3.操作条件
(1) NaOH水溶液的原料液浓度为5%。完成液浓度为25%，原料液温度为第
一效沸点温度，原料液比热为3.7KJ(kg·℃)，各效蒸发器中溶液的平均密度为：ρ1=1014kg/m3，ρ2=1060 kg/m3，ρ3=1239 kg/m3；
(2)加热蒸气压强为500kPa（绝压），冷凝器压强为15 kPa（绝压）：
(3)各效蒸发器的总传热系数：Ｋ1=1500Ｗ/(m2·℃)，Ｋ2=1000Ｗ/(m2·℃)，
Ｋ3=600Ｗ/(m2·℃)；
（4）各效蒸发器中页面的高度：1.5m；
（5）各效加热蒸气的冷凝液均在饱和温度下下排出，假设各效传热面积相等，并忽略热损失；
（6）每年按330天计算，每天24小时运行。
三、设计项目
（1）设计方案简单，对确定的工艺流程及蒸发器形式进行简要论述；
（2）蒸发器的工艺计算，确定蒸发器的传热面积；
（3）蒸发器的主要结构尺寸设计；
（4）绘制NaOH水溶液三效并流加料蒸发装置的流程及蒸发器设备工艺简图；
（5）对本设计的评述
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目录
（一）蒸发器的形式、流程、效数论证.................. （二）工艺计算...................................... （三）蒸发器主要工艺尺寸的设计计算.................. （四）设计感想...................................... （五）设计图纸......................................
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（一）蒸发器的形式、流程、效数论证
1.蒸发器的形式：
中央循环管式
2．蒸发器的流程：
三效并流加料
3.效数论证：
在工业中常用的加热方式有直接加热和间接加热。直接加热的优势是传热速率高，金属消耗量小。劣势是应用范围受到被蒸发物料和蒸发要求的限制；间接加热是热量通过间壁式换热设备传给被蒸发溶液而使溶液气化。一般工业蒸发多采用这类。
间接加热蒸发器分为循环型和单程型两大类，循环型分为中央循环管式、悬挂筐式、外加热式、列文式及强制循环式；单程型有升膜式、降膜式、升降模式及刮板式。
本次选用循环性的中央循环管式，因为此循环管结构简单、制造方便、操作可靠、投资费用较少等优点。
蒸发器的类型一般有单效蒸发和多效蒸发，单效蒸发是蒸发装置中只有一个蒸发器，蒸发时产生的二次蒸汽直接进入冷凝器不再利用；多效蒸发器是将几个蒸发器串联操作，使蒸汽的热能得到多次利用，蒸发器的串联个数称谓效数。多效蒸发器的效数受到经济和技术的限制。对于电解质溶液采用2-3个效数，对于非电解质可采用4-6个。根据情况本次采用多效蒸发器中的三效蒸发器。
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多效蒸发器的流向一般有并流加料、逆流加料、分流加料和错流加料。
并流加料的优点如下
①溶液从压强和温度高的蒸发器流向压强和温度低的蒸发器，溶液可依靠效间的压差流动而不需泵送
②溶液进入温度和压强较低的下一效时处于过热状态，因而会产生额外的气化，得到较多的二次蒸汽。
③完成液在末效排出，其温度最低，故总的热量消耗较低。
缺点是：由于各效中溶液的浓度依次增高，而温度依次降低，因此溶液的黏度增加很快，使加热室的传热系数依次下降，这将导致整个蒸发装置生产能力的下降或传热面积的增加。由此可见并流加料流程只适用于黏度不大的料液的蒸发。
逆流加料优点是：溶液浓度在各效中依次增高的同时，温度也随之增高，因而各效内溶液的黏度变化不大，这种流程适用于粘度随浓度和温度变化较大的溶液蒸发。
缺点有：
①溶液在效间是从低压流向高压的，因而必须用泵输送。
②溶液在效间是从低温流向高温，每一效的进料相对而言均为冷液，没有自蒸发，产生的二次蒸汽量少于并流流程。
③完成液在第一效排出，其温度较高，带走热量较多而且不利于热敏性料液的蒸发。
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分流加料其特点是溶液不在效间流动。适用于蒸发过程中有结晶析出的情况，或要求得到不同浓度溶液的场合。
错流加料流程中采用部分并流加料和部分逆流加料，以利用逆流合并流流程各自的优点。一般在末效采用并流，但操作比较复杂。
综上所述，本次选用并流加料流程
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（二）工艺设计
1.估算各效蒸发量和完成液浓度
总蒸发量：
3.96×104吨/年=3.96×104÷330÷24=5000kg/h
Ｗ＝Ｆ(1-1
0x x )＝5000×（1-25.005.0）＝4000kg/h 因并流加料，蒸发中无额外蒸汽引出，可设
Ｗ1: Ｗ2: Ｗ3＝1.0:1.1:1.2
Ｗ＝Ｗ1＋Ｗ2＋Ｗ3＝3.3Ｗ1
解得
Ｗ1＝3
.34000＝1212 kg/h Ｗ2＝1212×1.1＝1333kg/h
Ｗ3＝1212×1.2＝1454kg/h
1x ＝10W F Fx -＝1212500005.05000-?＝0.066
2x ＝210W W F Fx --＝13331212500005.05000--?＝0.102
3x ＝0.25
2.估算各效溶液的沸点和有效温度差
设各效间压强降相等，则总压强为：
∑?P ＝k P -P 1＝500-15＝485 kPa
各效间的平均压强差为
i ?P ＝3∑?P ＝
3
485＝161 kPa 由各效的二次蒸汽压强，从书中查的相应的二次蒸汽温度和比汽化焓列于下表中：
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(1)各效由于溶液的蒸汽压下降所引起的温度差损失'
?根据各效的二次蒸汽温度'i T （亦即相同压强下水的沸点）和各效完成液的浓度i x ，由NaOH 水溶液的杜林线图查的各效溶液的沸点i A t ,分别为:
1,A t ＝138.5℃ 2,A t ＝123.1℃ 3,A t ＝65.3℃ 则各效由于溶液的蒸汽压下降所引起的温度差损失为
'1?＝1,A t -'1T ＝138.5-137.6＝0.9℃
'2?＝2,A t -'2T ＝123.1-116.2＝6.9℃
'3?＝3,A t -'3T ＝65.3-53.5＝11.8℃
所以
∑?＝0.9＋6.9＋11.8＝19.5℃
(2)各效由于溶液静压强所引起的温度差损失''? 根据 m P ＝2'gl
ρ+P
得
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蒸发器的原理以及分类
除湿机蒸发器又称冷却器，它是制冷循环中直接制冷的器件，一般装在室内机组中。 蒸发器的种类很多，很大一部分蒸发器主要用来冷却空气，即表面冷却式蒸发器；还有少部分是用来冷却水的蒸发器，即冷水机组。 1.冷却空气的蒸发器（表面冷却式蒸发器） 1）表面冷却式蒸发器的工作原理。表面冷却式蒸发器的工作过程是一个汽化吸热过程。制冷剂经节流过程后，成为气液混合体，但其中液体占大部分。降压后的制冷剂液体在蒸发器中流动时，激烈的进行吸热汽化，称为沸腾，这一步才是获得制冷效应的热力过程，是制冷系统的最终目的，这一过程在蒸发器内进行，此后制冷剂变为气态再经过压缩进入空气冷凝过程。 蒸发器吸收的热量来自于两部分：一是冷却空气所放出的显热；二是空气中水蒸气冷凝时放出的潜热。换句话说，空调器的制冷量一部分用于降低被冷却空气的温度，另一部分用于空气中水蒸气的冷凝（除湿）。2）表面冷却式蒸发器的结构。表面冷却式蒸发器的结构与空气冷凝器一样，只是外观造型不一样，它也是用风机鼓动空气强迫对流式的蒸发器。 2.冷水机组蒸发器 3.冷水机组过去是大。中型的机组，一般用于中央空调中，以水作为介质，把冷源送往各个房间。目前 已发展至制冷量为23250W左右的小型制冷装置，甚至更小的冷水机组，作为一种称为模块式的冷水机组。这种机组体积小，搬运灵活，安装场地小，可以几台并列安装，组合使用，较适宜于户式中央空调器。 冷水机组的制冷剂都是水，用于空调中以冷却水为介质的蒸发器，最常用的有以下两种类型。1）干式壳管式蒸发器 干式壳管式蒸发器的实物外形及其结构。一个细长的筒体两端有圆板，用焊接形式与筒体结合，并有一定的密闭性。管板上有许多管孔，将蒸发管插入管孔，并露出管板外，用管密封或焊接密封。管板外再盖以端盖，端盖与管板接触面有垫片充填密封，并用螺旋紧固。端盖上有分隔肋，把端盖内腔分为几个部分，一般是一分为四，这样就分成四个流程。筒体上的两端各焊接一段钢管，管口装有法兰，一遍与水管连接，铜管内装有十多块者流板，一只端盖上有进出口接管，进口小，出口大，并装有法兰，一遍与系统连接。这就是干式壳管式蒸发器的结构。
三效降膜蒸发器说明书
目录 一、产品简介. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 二、设备特点. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 三、技术参数. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 四、工作原理. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 五、操作规程. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 六、维护与保养. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 七、工艺流程图. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 一、产品简介 本设备广泛适用于葡萄糖、淀粉糖、低聚糖、饴糖、山梨醇、
广泛用于味精、酒精、鱼粉等行业的废液处理。 该设备在真空低温条件下进行连续操作，具有蒸发能力高、节能降耗、运行费用低、能最大地保持被处理物料原有的色、香、味和成份。在食品、医药、粮食深加工、饮料、轻工、环保、化工等许多行业均得到广泛的应用。 BNJM03型蒸发器（即三效降膜蒸发器）可以根据不同被处理物料的特点，设计成不同的工艺流程，也可根据不同用户要求配备自动化控制系统。 二、设备特点 A、接触物料材质：不锈钢SUS304。 B、设备由一、二、三效加热器，一、二、三效蒸发分离器、列管式冷凝器、热压泵、真空泵、物料泵、平衡罐、电控箱、工作台及所有管路、阀门组成。 C、蒸发温度低，部分二次蒸汽经喷射式热压泵重新吸入一效加热器，热量得到充分利用，蒸发温度相对较低。 D、浓缩比大，降膜式蒸发，使粘度较大的料液容易流动蒸发，不容易结垢，浓缩时间短，浓缩比可达到1:5。 E、电源、各进/出物料泵、真空泵等控制及真空系统仪表及温度仪表全集中于操作箱控制盘控制，实现自动化操作生产。三、技术参数 名称：三效降膜式蒸发器 设备配臵清单：一、二、三效加热器、蒸发器、送料泵，进料
三效蒸发器操作说明书
三效减压强制循环蒸发设备 操 作 说 明 书
目录 一、设备简介....................................................................... - 3 - 二、设备工艺介绍 ............................................................... - 6 - 三、操作规程....................................................................... - 8 - 四、故障分析..................................................................... - 13 - 附图： 工艺流程图
1、设备生产厂家：陕西长城长食品工业有限公司 2、设备名称：三效卧式强制循环蒸发器 3、设备型号：SWQZ-Ⅲ-1500型 4、设备参数
6、设备特性简介 （1）加热室 各效加热室均采用卧式安装，管程均进行分段排布，总体物料流向为混流（有效的降低了强制循环泵所需的流量扬程从需降低了泵的功率）。各效效体上部均装有不凝汽管路，不凝汽管口装置节流垫片，可调节各效真空度与温度，这样可有效的保证各效真空度与温度达到技术参数表所标数据。各效均装置冷凝水管口。 （2）分离器 各效分离器上均装置真空表、温度计与灯孔视镜，时时观测各效真空、温度与物料蒸发状态；各效下部出料口均装置防旋装置。（3）预热器 预热器为列管式预热器，卧式安装。预热器热源利用各效加热室与物料换热产生的二次蒸汽，可有效的节省了蒸汽耗量，提高了热源的利用率；预热器因安装于三效分离器与冷凝器之间，在预热物料的同时对二次蒸汽进行冷凝，降低了冷凝器的负担并降低了冷却用水量。 （4）冷凝器 冷凝器为间接表面接触式冷凝器，卧式安装。以温度相对较低的冷却水在冷却管内冷却在管外的流动可凝气体，冷凝后的冷凝水下降至冷凝器底部后，用冷凝水泵抽出，不存在与冷却水的混合，杜绝了二次污染。
三效蒸发器的设计
化工原理课程设计–––––三效蒸发器的设计 南通大学化学化工学院 轻化工程073
目录 符号说明 (2) 第一节概述 (3) 一、蒸发及蒸发流程 (3) 二、蒸发操作的分类 (3) 三、蒸发操作的特点 (3) 四、蒸发设备 (3) 五、蒸发器选型 (4) 第二节蒸发装置设计任务 (4) 一、设计题目 (4) 二、设计任务及操作条件 (4) 第三节三效蒸发器得工艺计算 (5) 一、估计各效蒸发量和完成液浓度 (5) 二、估计各效溶液的沸点和有效总温差 (6) （一）各效由于溶液的蒸汽压下降所引起的温度差损失?/ (7) （二）各效由于溶液静压强所因引起的温度差损失'' ? (7) （三）流体阻力产生压降所引起的温度差损失''' ? (8) （四）各效料夜的温度和有效总温差 (8) 三、加热蒸汽消耗量和各效蒸发水量的计算 (8) 四、蒸发器的传热面积的估算 (9) 五、有效温差的再分 配 (10) 六、重复上述计算步骤 (10)
（一）计算各效溶液浓 度 (10) （二）计算各效溶液沸点 ··································· (10) （三）各效焓衡算 ······································· (11) （四）蒸发器传热面积的计算 ·································· ·····12 七、计算结 果·························································12 第四节 蒸发器的主要结构尺寸计算 一、加热管的选择和管数的初步估 计 (12) 二、循环管的选 择 (13) 三、加热室直径及加热管数目的确 定 (13) 四、分离室直径与高度的确 定 (13) 五、接管尺寸的确 定 (14) (一)溶液的进出口 ···································· (14) （二）加热蒸气进口与二次蒸汽出口 (14) （三）冷凝水出口 ·································· (14) 第五节 蒸发装置的辅助设备 (14) 一、气液分离 器 (14) 二、蒸汽冷凝 器 (15) （ 一）冷却水量 l V (15) （二） 冷凝器的直径 ··································· (16) （三）淋水板的设计 (16) 第六节 主要设备强度计算及校核 (17) 一、蒸发分离室厚度设计 (17) 二、加热室厚度校 核 (18)
蒸发基本原理
蒸发的基本原理 前言 使含有不挥发溶质的溶液沸腾汽化并移出蒸汽，从而使溶液中溶质浓度提高的单元操作称为蒸发，所采用的设备称为蒸发器。蒸发操作广泛应用于化工、石油化工、制药、制糖、造纸、深冷、海水淡化及原子能等工业中。 蒸发操作中的热源厂采用新鲜的饱和水蒸汽，又称生蒸汽。从溶液中蒸出的蒸汽称为二次蒸汽，以区别于生蒸汽。在操作中一般用冷凝方法将二次蒸汽直接冷凝，而不利用其冷凝热的操作称为单效蒸发。若将二次蒸汽引到下一效蒸发器作为加热蒸汽，以利用其冷凝热，这种串联蒸发操作称为多效蒸发。 蒸发操作可以在加压、常压或减压下进行，工业上的蒸发操作经常在减压下进行，这种操作称为真空蒸发。真空蒸发的特点在于：1. 减压下溶液的沸点下降，有利于处理热敏性物料，且可利用低压强的蒸汽或废蒸汽作为热源。2. 溶液的沸点随所处的压强减小而降低，故对相同压强的加热蒸汽而言，当溶液处于减压时可以提高传热总温度差;但与此同时，溶液的粘度加大，使总传热系数下降。3. 真空蒸发系统要求有造成减压的装置，使系统的投资费用和操作费用提高。 一般情况下，经浓缩后的液体为产品，二次蒸汽冷凝液则被排除；蒸发过程的实质是传热壁面一侧的蒸汽冷凝与另一侧的溶液沸腾间的传热过程，溶剂的汽化速率由传热速率控制，故蒸发属于热量传递过程，但又有别于一般传热过程，因为蒸发过程具有以下特点： 1）传热性质传热壁面一侧为加热蒸汽进行冷凝，另一侧为溶液进行沸腾，故属于避免两侧流体均有相变的恒温传热过程。 2）溶液性质有些溶液在蒸发过程中有晶体析出、易结垢和生泡沫、高温下易分解和聚合；溶液的粘度在蒸发过程中逐渐增大，腐蚀性逐渐增强。 3）溶液沸点的改变含有不挥发溶质的溶液，其蒸汽压较同温度下溶剂（即纯水）的为低，换言之，在相同压强下，溶液的沸点高于纯水的沸点，故当加热蒸汽一定时，蒸发溶液的传热温度差要小于蒸发水的温度差。溶液浓度越高这种现象越显著。 4）泡沫夹带二次蒸汽中常夹带大量液沫，冷凝前必须设法除去，否则不但损
四效降膜蒸发器设计参数及操作规程
1. 规格、参数、性能 1.1 蒸发器规格、型号 1.1.1 蒸发器名称、型号：RHJM-6000四效降膜蒸发器 1.1.2 蒸发水量规格：6000kg/h 1.2 蒸发器工艺参数 1.2.1 总物料流量：10000 kg/hr 1.2.2 总蒸发速率：6000 kg/hr 1.2.3 物料流程：四效→一效→二效→三效→出料 1.2.4 蒸汽流程：一效→二效→三效→四效→冷凝器 1.2.5 各效传热面积：一效（140m2）二效（100m2）三效（140m2）四效（100m2）1.3 蒸发器性能 1.3.1 物料：糖浆 1.3.2 物料进口：进四效 数量：10000kg/hr 温度：50-60℃ 浓度：30-32%（DS） 1.3.3 物料出口：从三效出料 数量：4000kg/hr 温度：65-70℃ 浓度：75-80%（DS） 蒸汽消耗量：1800kg/h （0.6MPa） 冷却水从35℃至43℃150m3/h 电能（安装功率）29kw
电流380/220v, 50赫兹，3相 设备的布置四效蒸发器、冷凝器 温度一效二效三效四效 加热温度℃104.5 90 76 60 蒸汽温度℃91 77 61 43 2. 工艺说明 为了更好地理解请利用工艺流程图 为了得到正确的结果，你应该了解现场安装，每条工艺线。 如果出现故障或紧急情况，必须非常熟悉和组件的物理位置和管道的工程布置。 2.1 物料 将要浓缩的物料输送到进料罐，通过进料泵将物料经过流量计打到四效上端管板上的分布器以保证进入每一根加热管的液量相同。 液膜在管子顶部向下流动过程中加速，由于重力及液体形成的蒸汽作用下流速增加，蒸发器从外部加热、水蒸汽及部分浓缩的物料离开蒸发器，大部分液体存储在下部的料仓并由此离开，少量液体及水蒸汽通过连接管道运到分离器蒸汽与液体在此分离，留存在顶部的水蒸汽进入冷凝器冷凝。从第四效蒸发器出来的物料通过四效出料泵送到一效管板上的分布器，液膜在向管子底部流动过程中加速，由于重力及液体形成的蒸汽作用下流速增加，蒸发器从外部加热、水蒸汽及部分浓缩的物料离开蒸发器，大部分液体存储在下部的料仓并由此离开，少量液体及水蒸汽通过连接管道输送到分离器，蒸汽与液体在此分离，留存在顶部的水蒸汽进入二效加热室或者通过热泵再次进入一效加热室，从第一效蒸发器出来的物料通过一效物料转移泵输送到二效管板上的分布器。依次类推，物料经过三效蒸发器出料，合格物料通过出料螺杆泵输送到成品罐，不合格物料打回流至蒸发前罐。 蒸发前储罐—→Ⅳ效—→Ⅰ效—→Ⅱ效—→Ⅲ效—→出料
三效蒸发器操作说明书
*************有限公司 三效蒸发结晶装置 操作说明书 一、安全事项 警告： 1.本装置电气控制柜内部严禁进水或受潮。 2.操作人员必须严格按照本公司所提供的操作说明操作。 3.操作人员必须具备基本的电气常识和机械常识，并经过培训考核合格后才能操作。 4.严禁在无介质的状态下运转本装置。 5.严禁在介质蒸发干后，继续运转。 6.操作人员在操作之前应该注意到本装置的警示标志。 7.本装置安装有报警装置，一旦发现异常，立刻按照程序处理。 安全注意事项 1.请牢记停止开关的位置，以便出现异常时可以立即停机； 2.无论进行何种保养，检查，调整，请务必关闭机台及主开关； 3.停电时请关闭主电源开关。 安全标志 1.在机台上必要的地方张贴防止事故的警告等的安全标志，并请务必遵守标志中显 示的注意事项； 2.请勿剥除机台上所附的警告等安全标志，若标志丢失或因污损等原因使其无法辩 认时，请与本公司联系并设法替换。 二、设备基本组成 详见三效蒸发装置竣工图（PID图）。
三、操作说明 开车前的检查、准备工作： 1.操作人员必须事先经过培训后才能操作该设备，并遵循操作说明书的要求； 2.检查设备各法兰，阀门，管道有没有漏气，漏水的现象； 3.检查各泵的油位是否充足，应在二分之一处； 4.启动密封水泵，保证各泵有充足的冷却密封水供应； 5.提前确认相关连接部分，蒸汽系统、冷却水系统、配电室等，蒸汽、电、冷却水、 原水正常情况下开车； 6.开机前确保主电源正常，设备电源在接通状态。所有阀门在设定的开关状态，仪 表正常工作； 7.开机前确认浓缩装置原水池液位，浓缩装置物料槽在高液位时可以进行处理。如 不在设定液位时，需要处理，必须随时掌握处理进度； 8.本设备实现自动化，执行一键开机运行，设备按设置程序自动运行。 自动时，执行以下操作： 1.首次启动时需要往真空泵补水，。若真空泵之前有运行过，则无需再次补水。 此操作只需打开手动补水阀，补水完成请关闭手动补水阀。 2.真空泵的冷却是通过真空泵内循环的水循环冷却，系统启动首先启动冷却水循环 泵，开机前请检查确定冷却塔循环泵选择开关却换到自动状态，打开冷却水管路 手动阀。 3.真空泵确认正常后，触摸屏的选择开关切换到自动状态。 4.进料泵为一备一用，启动前确认进料手动阀是否打开，触摸屏的选择开关切换到 自动状态，根据原液槽和一效分离器的液位许可，两个液位都许可时，自动启动。 5.一效进料电动阀是进料泵的出口电动阀，一效进料阀选择开关切换到自动状态后， 进料泵才可以切换到自动状态。二效、三效进料阀选择开关切换到自动状态后，在分离器液位为L以下时自动打开，补充物料到H液位。 6.强制循环泵是密闭循环泵，密封需要自来水冷却，机封冷却水电磁阀控制冷却自 来水，机封冷却水电磁阀选择开关切换到自动状态，确认完冷却水电磁阀后，强 制循环泵选择开关切换到自动状态。 7.一效出料泵也是密封循环泵，机封需要自来水冷却。系统启动后一直启动状态，
三效强制循环蒸发器
三效强制循环蒸发器 1 蒸发 蒸发是使含有不挥发性溶质的溶液沸腾汽化并移出蒸汽从而使溶液中溶质的浓度提高的单元操作111蒸发的两个基本过程蒸发两个基本过程的两个必要组成部分是加热料液使溶剂水沸腾和不断除去汽化产生的水蒸气一般前一部分在蒸发器中进行后一部分在冷凝器中完成工程上蒸发过程只是从溶液中分离出部分溶剂而溶质仍留在溶液中因此蒸发操作即为一个使溶液中的挥发性溶剂与不挥发性溶质的分离过程由于溶剂的汽化速率取决于传热速率故蒸发操作属传热过程蒸发设备为传热设备但是蒸发操作与一般传热过程比较有以下特点： 1.传热性质属于壁面两侧流体均有相变化的恒温传热过程； 2.溶液性质热敏性腐蚀性结晶性结垢性泡沫粘度等； 3.溶液沸点升高当加热蒸气一定时蒸发溶液的传热温度差要小于蒸发纯水的温度差； 4.泡沫挟带二次蒸气中带有大量泡沫易造成物料损失和冷凝设备污染； 5.能源利用二次蒸气的利用是蒸发操作中要考虑的关键问题之一； 6.能源利用蒸发时产生大量二次蒸汽如何利用它的潜热是蒸发操作中考虑的关键问题之一。 2 影响因素 影响蒸发快慢的因素温度湿度液体的表面积液体表面上的空气流动等水由液态或固态转变成汽态逸入大气中的过程称为蒸发而蒸发量是指在一定时段内水分经蒸发而散布到空中的量通常用蒸发掉的水层厚度的毫米数表示水面或土壤的水分蒸发量分别用不同的蒸发器测定一般温度越高湿度越小风速越大气压越低则蒸发量就越大反之蒸发量就越小12蒸发设备121蒸发器蒸发器实质上是一个换热器主要由加热室和蒸发室两部分组成加热室向液体提供蒸发所需要的热量促使液体沸腾汽化蒸发室使气液两相完全分离加热室中产生的蒸气带有大量液沫到了较大空间的蒸发室后这些液体借自身凝聚或除沫器等的作用得以与蒸气分离通常除沫器设在蒸发室的顶部122蒸发器分类蒸发器按操作压力分常压加压和减压3种按溶液在蒸发器中的运动状况分有循环型沸腾溶液在加热室中多次通过加热表面如中央循环管式悬筐式外热式列文式和强制循环式等单程
三效降膜蒸发器说明书讲解
目录 一、产品简 介. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 二、设备特 点. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 三、技术参 数. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 四、工作原 理. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 五、操作规 程. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
六、维护与保 养. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 七、工艺流程 图. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 一、产品简介 本设备广泛适用于葡萄糖、淀粉糖、低聚糖、饴糖、山梨醇、鲜奶、果汁、维C、麦芽糊精、化工、制药等水溶液的浓缩。并可广泛用于味精、酒精、鱼粉等行业的废液处理。 该设备在真空低温条件下进行连续操作，具有蒸发能力高、节能降耗、运行费用低、能最大地保持被处理物料原有的色、香、味和成份。在食品、医药、粮食深加工、饮料、轻工、环保、化工等许多行业均得到广泛的应用。 BNJM03型蒸发器（即三效降膜蒸发器）可以根据不同被处理物料的特点，设计成不同的工艺流程，也可根据不同用户要求配备自动化控制系统。 二、设备特点 A、接触物料材质：不锈钢SUS304。 B、设备由一、二、三效加热器，一、二、三效蒸发分离器、列管式冷凝器、热压泵、真空泵、物料泵、平衡罐、电控箱、工作台及所有管路、阀门组成。
三效蒸发器操作规程正式样本
文件编号：TP-AR-L1915 There Are Certain Management Mechanisms And Methods In The Management Of Organizations, And The Provisions Are Binding On The Personnel Within The Jurisdiction, Which Should Be Observed By Each Party. （示范文本） 编制：_______________ 审核：_______________ 单位：_______________ 三效蒸发器操作规程正 式样本
三效蒸发器操作规程正式样本 使用注意：该操作规程资料可用在组织/机构/单位管理上，形成一定的管理机制和管理原则、管理方法以及管理机构设置的规范，条款对管辖范围内人员具有约束力需各自遵守。材料内容可根据实际情况作相应修改，请在使用时认真阅读。 1. 工艺要求 1.1 产出合格的水； 1.2 达到废液浓缩要求； 1.3 做好液体平衡工作，控制处理量、接收量、 排放量平衡； 2．岗位任务 接收精冶工段、化验室废水，利用炉前岗位蒸汽 热能，通过本岗位设备，将废液中水利用蒸发冷凝分 离出回用，浓缩后废液再处理的工艺。 3. 开、停车程序及注意事项 3.1 开车前准备
3.1.1 确认在试水过程中出现问题的设备均已检修完毕，通知公用工程准备开车；检查所有放空、放净、取样、冲洗阀门均处于关闭状态。 3.1.2. 协调前工段操作人员准备向本工段进料。 3.1.3. 检查一次水已经供至车间，各用水点排气完毕，水质无明显的铁锈及杂物。 3.1. 4.打开各泵的机械密封冷却水的阀门，机械密封不能在无冷却液的情况下运转。 3.1.5.检查循环冷却水供水压力(0.4MPaG)，打开间接冷凝器（E05）进口管线CWS01阀门和出口管线CWR01阀门，并调整阀门开度，检查循环冷却水上水压力(PG05)、温度(TG05)及回水温度(TG06)仪表示参数是否准确。 3.2 上料
三效蒸发器的设计 化工原理课程设计
化工原理课程设计
字符说明 ........................................................................................................................................................... - 2 - 第一节概述 ............................................................................................................................................... - 3 - 一．蒸发及蒸发流程 ............................................................................................................................... - 3 - 二．蒸发操作的分类 ............................................................................................................................... - 3 - 三．蒸发操作的特点 ............................................................................................................................... - 3 - 四、蒸发设备 ........................................................................................................................................... - 4 - 五、蒸发器选型 ....................................................................................................................................... - 4 - 第二节蒸发装置设计任务.............................................................................................................................. - 5 - 一、设计题目 ........................................................................................................................................... - 5 - 二、设计任务及操作条件........................................................................................................................ - 5 - 第三节三效蒸发器得工艺计算.................................................................................................................... - 5 - 一、估计各效蒸发量和完成液浓度........................................................................................................ - 5 - 二、估计各效溶液的沸点和有效总温差................................................................................................ - 6 - 三加热蒸汽消耗量和各效蒸发水量的计算.......................................................................................... - 8 - 四、蒸发器的传热面积的估算................................................................................................................ - 9 - 五、有效温差的再分配.......................................................................................................................... - 10 - 六、重复上述计算步骤.......................................................................................................................... - 10 - 七、计算结果 ......................................................................................................................................... - 12 - 第四节蒸发器的主要结构尺寸计算.................................................................................................... - 12 - 一、加热管的选择和管数的初步估计.................................................................................................. - 12 - 二、循环管的选择 ................................................................................................................................. - 12 - 三、加热室直径及加热管数目的确定.................................................................................................. - 13 - 四、分离室直径与高度的确定.............................................................................................................. - 13 - 五、接管尺寸的确定 ............................................................................................................................. - 14 - 第五节蒸发装置的辅助设备.................................................................................................................. - 15 - 一、气液分离器 ..................................................................................................................................... - 15 - 二、蒸汽冷凝器 ..................................................................................................................................... - 15 - 三淋水板的设计 ................................................................................................................................... - 16 - 【参考文献】 ......................................................................................................................................... - 17 -
蒸发器原理结构简介
蒸发器主要由加热室及分离室组成。按加热室的结构和操作时溶液的流动情况，可将工业中常用的间接加热蒸发器分为循环型(非膜式)和单程型(膜式)两大类。 一、循环型(非膜式)蒸发器 这类蒸发器的特点是溶液在蒸发器内作连续的循环运动，以提高传热效果、缓和溶液结垢情况。由于引起循环运动的原因不同，可分为自然循环和强制循环两种类型。前者是由于溶液在加热室不同位置上的受热程度不同，产生了密度差而引起的循环运动；后者是依靠外加动力迫使溶液沿一个方向作循环流动。 (一)中央循环管式(或标准式)蒸发器 中央循环管式蒸发器，加热室由垂直管束组成，管束中央有一根直径较粗的管子。细管内单位体积溶液受热面大于粗管的，即前者受热好，溶液汽化得多，因此细管内汽液混合物的密度比粗管内的小，这种密度差促使溶液作沿粗管下降而沿细管上升的连续规则的自然循环运动。粗管称为降液管或中央循环管，细管称为沸腾管或加热管。为了促使溶液有良好的循环，中央循环管截面积一般为加热管总截面积的40％一100％。管束高度为1—2m；加热管直径在25～75mm之间、长径之比为20～40。 中央循环管蒸发器是从水平加热室、蛇管加热室等蒸发器发展而来的，相对于这些老式蒸发器而言，中央循环管蒸发器具有溶液循环好、传热效率高等优点；同时由于结构紧凑、制造方便、操作可靠，故应用十分广泛，有“标准蒸发器”之称。但实际上由于结构的限制，循环速度一般在～／s以下；且由于溶液的不断循环，使加·热管内的溶液始终接近完成液的浓度，故有溶液粘度大、沸点高等缺点；此外，这种蒸发器的加热室不易清洗。 中央循环管式蒸发器适用于处理结垢不严重、腐蚀性较小的溶液。 (二)悬筐式蒸发器
奶粉生产工艺中三效降膜蒸发器的设计
本科毕业论文(设计) 题目：奶粉生产工艺中 三效降膜蒸发器的设计 学院：化学与化工学院 班级： 09级化学六班 姓名：王玉婷 指导教师：李强职称：讲师 完成日期： 2013 年 5 月 30 日
奶粉生产工艺中三效降膜蒸发器的设计 摘要：本设计从保护牛奶营养和节约能源的角度，对生产车间进行了物料和能量的衡算，对奶粉生产工艺中蒸发过程进行设计，采用三效降膜蒸发器。 关键字：全脂乳粉；工艺设计；三效降膜蒸发器
目录 1 引言.............................................................⑴ 2 设计方案的选择及流程说明.........................................⑴2.1 概述...........................................................⑴2.1.1 蒸发原理.....................................................⑴2.1.2 蒸发操作方法的选择...........................................⑴2.1. 3 蒸发设备的选择...............................................⑵2.1. 4 降膜蒸发器的结构图...........................................⑶2.1. 5 蒸发器辅助设备的选择.........................................⑶2.1. 6 蒸发过程的主要经济指标.......................................⑶2.2 设计方案确定...................................................⑷2.2.1 蒸发的基本流程...............................................⑷ 2.2.2 多效蒸发最佳效数的确定.......................................⑷ 3 浓缩设备选型及热量衡算...........................................⑷3.1 设备选型.......................................................⑷3.1.1 设计条件.....................................................⑷3.1.2 设备参数.....................................................⑸3.1.3 物料预热温度.................................................⑸3.1. 4 各效参数.....................................................⑸3.1. 5 热焓.........................................................⑹3.2 热量衡算.......................................................⑹3.2.1 各效蒸发水量.................................................⑹3.2.2 浓缩物料时所需热量及蒸汽消耗量计算...........................⑺3.2.3 预热物料所需热量及蒸汽消耗量计算.............................⑻3.2.4 系统加热蒸汽消耗量计算.......................................⑻3.2.5 系统冷却水消耗量.............................................⑼3.3 系统热量衡算小结...............................................⑽3.3.1 带入系统热量.................................................⑽ 3.3.2 从系统中带出的总热量.........................................⑾ 4 设备选型.........................................................⑿ 5 设计的评价与感想.................................................⑿ 6 结论.............................................................⑿参考文献...........................................................⒀致谢...............................................................⒂
降膜,升膜蒸发器的区别
降膜和升膜不同，膜传热系数不取决于管内汽速，因此适于用在蒸发量较小的场合。例如有些二级蒸发的设备，常在第一级蒸发时采用升膜，而在第二级蒸发时采用降膜。由于降膜流动是依靠重力而成膜的，为了使每一根管内的液体都能均匀分布，因此在降膜蒸发器上部应有降膜分配器，通称降膜头。降膜头的安装必须呈水平，以免出现液体流动不均的现象。机理
解释一：是指为实现某一特定功能，一定的系统结构中各要素的内在工作方式以及诸要 素在一定环境条件下相互联系、相互作用的运行规则和原理。 解释二：机理是指事物变化的理由与道理。在化学动力学中，所谓“机理”是指从原子的结合关系中来描绘化学过程。在化学气相沉积中，机理的含义更加广泛。如果其过程是动力学控制的，机理是指原子水平的表面过程。 我们这里有一个塔下面就是一个降膜蒸发器 它由加热室和分离罐组成 物料从加热室顶部进入，沿加热管内壁呈膜状下降 在下降的过程中被不断的蒸发增浓 汽液混合物从加热室底部流出进入分离罐 蒸汽从分离罐顶部排出 完成液从分离罐底部排出 升膜蒸发器：是一种将加热室与蒸发室（分离室）分离的蒸发器。加热室实际上就是一个加热管很长的立式固定管板换热器，料 液由底部进入加热管，受热沸腾后迅速汽化；蒸汽在管内迅速上升，料液受到高速上升蒸汽的带动，沿管壁形成膜状上升，并继 续蒸发。汽液在顶部分离，二次蒸汽从顶部溢出，完成液则由底部排出。加热管一般采用25~5mm的无缝管，管长与管径比在常 压下约为100~150，在减压下约为130~180。这种蒸发器适用于蒸发量较大，有热敏性和易产生泡沫的溶液，不适于粘度很大， 容易结晶或结垢的物料。 降膜蒸发器：与升膜蒸发器结构基本相同，主要区别在于原料液是从加热室的顶部加入，在重力的作用下沿管内壁形成膜状下降，并进行蒸发，浓缩液从加热室的底部进入到分离器内并从底部排出，二次蒸汽由顶部溢出。由于二次蒸汽的流向与料液的流向一致，所以能促进料液的向下运动并形成薄膜。在每根加热管的顶部必须装有降膜分布器，以保证每根管子的内壁都能为料液所湿润，并不断有液体缓慢流过，否则，一部分管壁形成干壁现象，不能达到最大的生产能力，甚至不能保证产品质量。降膜蒸发器 适用于热敏性物料，不适于易结晶，结垢或粘度很大的物料。 对于膜蒸发器和升膜蒸发器的工作原理、区别及各自的优缺点，请参照下面的详细介绍。 如果液体黏度比较大，建议还是使用旋转刮板式蒸发器好，此种蒸发器适用于高粘度、易结晶、结垢的浓溶液，我以前的厂用的 就是它，效果不错，如果在它上面加装抽真空装置，效果会更好。 我原来用过三效降膜蒸发器和四效降膜蒸发器，主要用于浓缩葡萄糖浆和玉米浆，记得粘度范围要求好像是<400CP，具体我们使 用的是多少不记得了。 升膜和降膜的区别还在于：升膜的动力消耗较大！但蒸发效果要好！对于国外一般选择升膜蒸发器，原因是他们的主要是风力、水、发电，不像国内是火力发电，所以电的成本低！国内建议选择降膜蒸发器！淀粉的玉米浆、酒精的浓缩液、牛奶的蒸发，都 可以用降膜蒸发器！至于粘度，没有作统计！ 补充一点：升膜和降膜的流速控制不同。升膜的流速要大好多。 升膜的气速常压下要20~30m/s，减压下80~200m/s，加热管长径比100/300。一般一个流程即达到要求。 降膜一般用于粘度不太大的溶液，一次达不到要求可以循环蒸发。 粘度较大或者有结晶的一般使用强制循环蒸发，粘度很大的可以考虑刮膜蒸发 如果是聚合物脱单还是要谨慎一些，低于聚合物熔融态粘度的都没问题。 升膜蒸发器和降膜蒸发器都属于单程蒸发器。这类蒸发器主要特点是：溶液在蒸发器中只通过加热室一次，不做循环流动即从浓 溶液排出。升膜蒸发器，其加热室由许多垂直长管组成，料液经预热后由蒸发器底部引入，进入加热管内受热沸腾后迅速汽化， 生成的蒸汽在加热管内高速上升。溶液则被上升的蒸汽所带动，沿管壁成膜状上升，并在此过程中连续蒸发，汽液混合物在分离 器内分离，完成液由分离器底部排出，二次蒸汽则在顶部导出。 降膜蒸发器，料液是从蒸发器顶部加入，在重力作用下沿管壁成膜状下降，并在此过程中不断被蒸发而蒸浓，在其底部得到完成液。 升膜蒸发器适用于蒸发量较大（即稀溶液）、