蒸发
第四章-蒸发
法除去，否则不但损失物料，而且会对冷凝设备、蒸发器的传热面产生 污染，降低热流量
二、影响蒸发效率的因素
生产强度：单位时间、单位传热面积上所蒸发的溶剂或水Βιβλιοθήκη 量。（表示蒸发设备的效率）
W K t m U A i t
U——生产强度；W——蒸发量；A——蒸发器的传热面积
K——蒸发器的传热总系数；△tm——加热蒸汽饱和温度与溶液沸点之差
原理：料液预热到接近沸点时由
蒸发器底部送入，进入加热管时
立即受热沸腾汽化，溶液在高速 上升的二次蒸汽带动下，沿管壁 边呈膜状向上流动边蒸发。到达 分离室后，完成液与二次蒸汽分 离后由分离室底部排出。
气冷凝所致，而真空装置仅是抽吸蒸发系统泄漏的空气、物料及冷却
水中溶解的不凝性气体和冷却水饱和温度下的水蒸气等，冷凝器后必 须安真空装置才能维持蒸发操作的真空度。常用的真空装置有喷射泵、 水环式真空泵、往复式或旋转式真空泵等。
4、 常用的蒸发设备
（1）循环型蒸发器
特点：溶液在蒸发器中循环流动，溶液在蒸发器内停留时间长，溶 液浓度接近于完成液浓度。
3 ）外热式蒸发器
操作流程（通常采用真空蒸发工艺）
先开真空阀，抽至一定真空度，
进料，关闭进料阀；
开启蒸气阀门，加热；
抽样检查，达到规定的浓缩程度
后，关闭真空系统，蒸气阀门， 室内恢复常压后，打开放料阀。
3 ）外热式蒸发器
优点：
降低了整个蒸发器的高度，便于 清洗和更换；
循环速度较高，使得对流传热系 数提高；
有利于蒸发进行。 有效成分耐热，溶剂无毒、无害、不易燃烧、无 经济价值者可用此方法。
（一）常用蒸发方法
蒸发工作原理
蒸发工作原理
蒸发是指液体在加热的过程中变为气体的物理过程。
蒸发的工作原理来自于液体分子的热运动。
当加热液体时，液体分子的平均动能将增加，部分分子的动能超过液体表面的张力，从而逃离液体表面成为气体分子。
这些逃离的分子通过不断碰撞气体分子，在容器内形成一定压强的气体。
蒸发只发生在液体表面上的分子，因此液体表面的温度会降低。
这是因为当有一部分液体分子蒸发成气体并离开表面后，表面的分子总能量减小，从而使表面密度减小，压力减小，温度降低。
这也是为什么我们感到湿冷的原因，因为液体的蒸发会吸走周围的热量。
蒸发速率取决于液体的性质、温度、表面积和环境的湿度。
较高的温度、较大的表面积或较低的环境湿度都会增加蒸发速率。
蒸发在日常生活中有广泛的应用。
例如，在做饭时，水蒸发会带走食物中的热量，使之熟烂。
在干衣机中，加热空气使湿衣物中的水分蒸发并排出机外。
此外，蒸发还被应用于水净化、淡化海水、制冷等领域。
蒸发的概念
蒸发的概念
蒸发一直是一种自然现象，它也是大气现象的重要组成部分。
它提供了潮湿的气体吹向更干燥的空气中，降低了大气中水蒸气的浓度。
蒸发是由液体吸收热能变为气态所产生的，只有在液体吸收热能的同时，气态才会变为液态。
它有助于保持大气的湿度，也可以在天气模式发生变化的时候起到一定的作用。
蒸发是一种平衡状态，当一个物质处于高温低湿度的环境中，这个物质的蒸发概率会比它在低温高湿度的环境中蒸发的概率高。
这是因为，在高温低湿度的环境中，每单位气体的湿度比其他气体低，因此它更容易蒸发。
此外，当空气在高温低湿度的环境中被加热，空气中水分会更容易蒸发，从而让空气更加干燥。
大气中的水蒸气是空气中最重要的物质之一，它可以提供大气环境所需要的湿度，进而影响空气温度，而空气温度又影响大气环境中的湿度，从而形成一个稳定的平衡。
因此，蒸发在大气的湿度控制中起着重要的作用。
蒸发不仅会影响大气湿度，还会影响地表温度，当潮湿的气体吹向更干燥的空气中，空气温度会降低。
此外，蒸发还可以降低空气温度，从而降低空气中的湿度，从而影响大气的湿度。
由于蒸发可以减少空气中的水蒸气，因此也可以减少空气中污染物的浓度，促进大气质量的改善。
蒸发也有它的不足之处，例如，蒸发过程会吸收大量的热量，因此可以导致气温的骤降，从而导致冰雹的发生，这会对植物产生负面
影响，从而导致作物的损失。
总而言之，蒸发是一种自然现象，它对大气环境的湿度有着重要的影响，但它也有它不利的一面，因此在利用蒸发来控制大气环境时，应该正确理解其作用，使之合理运用。
第5章_蒸发
图5-6 降膜蒸发器的降膜分布器
在工业上还常把以上两种蒸 发器联合使用，如升-降膜式 蒸发器。其结构如图5-7所 示，蒸发器底部封头内装置 一块隔板，将加热管束分为 两部分，形成类似于双管程 换热器的结构。原料液经预 热达到沸点或接近沸点后引 入升膜加热管束２的底部， 液体沿管壁向上呈膜状流动， 汽、液混合物由顶部流入降 膜加热管束３，液体又呈膜 状沿管壁向下流动，最后汽、 液混合物进入分离室４进行 分离。
2.加热蒸汽的消耗量
原料液的 溶液的 比热 沸点温 o 蒸发器 蒸发操作中，加热蒸汽的消耗量可通过热量衡算来 kJ/kg·C oC 度 溶液的 的热损 确定。现对图 5-11 所示的单效蒸发器作热量衡算。 进料量 失kJ/h kg/h Wr Fc t t Q
得
D
第五章
蒸发
5.1概述
定义：工程上把采用加热方法，将含有不挥发性 溶质（通常为固体）的溶液在沸腾状态下，使其浓缩 的单元操作称为蒸发。即溶液浓缩过程。 特点： 被蒸发的溶液是由不挥发的溶质（多为固 体）与可挥发的溶剂组成，所以蒸发操作实际上是不 挥发溶质与挥发性溶剂相分离的过程。 进行蒸发操作的设备称为蒸发器。 化工厂中、制药过程中多以蒸发水溶液为主，故 本章只讨论水溶液的蒸发。 蒸发操作广泛应用于化工、轻工、食品、医药等 工业领域。
（二）按操作压强 1．常压蒸发：蒸发器加热室溶液侧的操作压强 略高于大气压强，此时系统中不凝气体依靠其本身 的压强排出。 2．真空蒸发：溶液侧的操作压强低于大气压强， 要依靠真空泵抽出不凝气体并维持系统的真空度。 其目的是为了降低溶液的沸点和有效利用热源。与 常压蒸发相比，真空蒸发可以使用低压蒸汽或废热 蒸汽作热源；减小系统的热损失，有利于处理热敏 热性物料，在相同热源温度装置下可提高温度差。 但溶液沸点的降低会使其粘度增大，沸腾时传热系 数将降低；且系统需用真空装置，因而会增加一些 额外的能量消耗和设备。
蒸发和凝结的概念
蒸发和凝结的概念
蒸发和凝结是大气中重要的物理过程，它们对气象系统的能量、物质、水循环、能量转换、气溶胶的形成和消散、水文及生态环境等有着重要的影响。
蒸发是指水从液态直接变为气态的过程，这是一个自发的过程，不需要外力，也不改变物质的物理性质。
蒸发也可以发生在其他液体，如醇类和醚类物质也可以发生蒸发。
蒸发是建立在分子飞行的基础上的，分子与表面的接触极短，这种接触过程极为快速，当接触时，有一定的分子被表面的气流带走，就形成了蒸发。
凝结是指气体直接变为液体的过程，气体分子间的引力使它们互相吸引，当气体分子数量达到一定程度时，分子间的引力就会使它们变得更加紧密，形成液体。
它也可以发生在其他气体，如氢气、氦气、氮气等也可以发生凝结。
蒸发和凝结的概念可以用来更好地理解气象系统中的物理过程，分析气象系统中的能量、物质、水循环、能量转换、气溶胶的形成和消散、水文及生态环境等等。
《蒸发》ppt课件(3篇)
现代节水农业常采用喷灌、 滴灌技术取代漫灌，节水 50%左右，这是为什么？
实验： 在你左手背滴一滴酒精， 在你右手背滴一滴水
你的实验结论是什么？
不同的液体蒸发快慢不一样。
通过以上实验，现在你最 想提一个什么问题？
你的猜想是什么？
图中哪些信息 支持你的猜想
狗为什么伸长舌头
酷热难耐，烦死了
通过这节课学习： 我学会了…… 使我感触最深的是…… 我发现生活中…… 我还感到疑惑的是……
4.实验只做一次，实验结束， 熄灭蜡烛，把材料放好。
这 时 候 需 要 水 蒸 发 得 更 快 一 些
这 时 候 需 要 水 蒸 发 得 更 快 一 些
这 时 候 需 要 水 蒸 发 得 更 快 一 些
这 时 候 需 要 水 蒸 发 得 更 快 一 些
（青岛版五年制）四年级科学上册课件
讨论：
刚洗好的衣服。晾晒在太 阳底下，一会就干了！衣 服上的水跑那里去了呢？
蒸发现象： 到第九页
一、蒸发的特点：
1.可在任何温度下进行。 2.只在液体表面发生的气化现象。
二、影响蒸发快慢的因素 科利实验
同样湿的衣服，晾在阳光下干得快，晾 在树荫下干得慢。这表明液体的温度越高， 蒸发得越快。
同样多的水，倒在碟子里干得快，装在 瓶子里干得慢，这表明液体的表面积越大， 蒸发得越快。
实验方法：每组两支温度计，拿出 后先观察两支温度计示数，然后在其中 一温度计的玻璃泡上用湿了酒精的棉花 抹湿，再观察两支温度计，观察温度计 示数的变化。
现象：包上棉花的那支温度计液柱 下降 ，温度降低。
思考：这说明什么？
这说明酒精蒸发时要从温
度计的玻璃泡上 吸热 ，使温度计 液柱 下降 。
蒸发
(2)经济性 结论： ▲多效蒸发的生蒸气经济性 （W/D） 理论值与效数成正 比，其经验值也随效数增多而增加，但不成正比。
加热蒸汽 D,Ts,H
加热室
冷凝液
D,Ts,hc
完成液（FW),w1,t1,c1,h
1
单效蒸发的物料衡算，热量衡算 示意图
2、加热蒸汽消耗量的计算
对蒸发器进行热量衡算得：
DH Fh0 WH 'Lh1 D hc QL 或Q D(H hc ) WH 'Lh1 Fh0 QL 式中Q 加热蒸汽消耗量，kg / h H 加热蒸汽的焓，kJ / kg H ' 二次蒸汽的焓，kJ / kg
逆流加料流程
加热 蒸气
不凝性气体 冷却水
料液
完成液
水
逆流加料蒸发流程
即加热蒸气走向与并流相同，而物料走向则与并流相反。 这种加料的特点是各效中的传热系数较均匀，适于处理黏度 随温度变化较大的物料。
平流加料流
料液
加热 蒸气
不凝性气体 冷却水
水
平流加料蒸发流程
即加热蒸气走向与并流相同，但原料液和完成液则分别从各 效中加入和排出。这种流程适用于处理易结晶物料。
几个概念 * 加热蒸汽(生蒸汽)：蒸发过程所用的加热蒸汽； * 完成液：浓缩后的溶液； * 单效蒸发 ：产生的二次蒸汽不加利用，直接冷凝排出； * 多效蒸发：二次蒸汽作为串联使用的下一个蒸发器的加热蒸汽。
三、蒸发操作的分类
按操作方式：间歇式、连续式； 按二次蒸汽的利用情况：单效蒸发、多效蒸发； 按操作压力：常压、加压、减压（真空）； 真空蒸发的优点：提高传热温差、利用低压蒸汽作为热源、 对热敏性物料的蒸发有利。
蒸发操作的特点
蒸发操作的特点
蒸发是一种将液体转化为气态的物理过程，其特点主要包括以下几个方面：
1. 蒸发需要吸收热量
在蒸发过程中，液体中的分子受到外界的热量作用而获得能量，从而能够克服表面张力和吸引力，逃离液面进入空气中形成气体。
因此，蒸发过程需要吸收热量，也就是说，蒸发是一个吸热过程。
2. 蒸发速率与液体温度、表面积和风速有关
蒸发的速率与液体温度、表面积和风速等因素密切相关。
一般来说，液体温度越高，蒸发速率越快；表面积越大，蒸发速率也越快；风速越大，蒸发速率也越快。
因此，在蒸发操作中，需要控制这些因素，以达到理想的蒸发速率。
3. 蒸发会造成液体浓缩
蒸发过程中，液体中的溶质不会随着水分一起蒸发，而是留在液体中，导致液体中的溶质浓度逐渐升高。
因此，在某些工业生产中，如制盐、制糖和制药等，蒸发是一种常用的方法，可以通过控制蒸发速率和时间，使液体中的溶质浓度达到所需的水平。
4. 蒸发可用于水的处理和回收
蒸发也是一种常用的水处理方法，可用于处理含有高浓度溶质的废水，将其浓缩后再进行处理或回收。
在一些工业生产中，如制浆造纸、制药等，蒸发也是一种常用的水回收方法，可以将废水中的水分回收利用，减少水资源的浪费。
总的来说，蒸发是一种常用的物理分离和浓缩方法，具有吸热、速率受多种因素影响、会造成浓缩和可用于水的处理和回收等特点。
在工业生产和日常生活中，蒸发都有着广泛的应用。
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2.花盆里的湿泥土变干，是表面的泥土先干，还 是里面的泥土先干？这又说明了什么？
结论：蒸发现象是发生在液体的表面的。
3.比较沸腾这种汽化方式，蒸发是快速的还是缓 慢的？
结论：蒸发是缓慢的。
得出蒸发的概念：
蒸发是能在任何温度下发生在液体表面的缓 慢的的汽化现象。
图⑴
猜想一下 影响蒸发 快慢的因 素可能有 哪些？
发生旱灾的主要原因是水蒸发量大于降水量。气候
变化、人为因素导致环境的破坏使原本并不缺水的 地区出现旱灾。这次特大干旱造成了水源减少、农 作物大幅减产、全国六成水电告急等危害。
同学们，当你们正使用着
哗哗的自来水时，你们是 否想起在西南旱灾地区的 人民正饱受着无水之苦。 作为一个中国人对于这样 的景象感到无比痛心。而 我们能做的就是从身边做 起，节约每一滴水，远离 干旱。因为我们明白，人 类最后的一滴水，将是自 己的眼泪。
蒸发
1.概念： 蒸发是能在任何温度下 发生在液体表面的缓慢 的的汽化现象。 2.影响蒸发快慢的因素： 液体温度
液体表面积
空气流动速度 3.蒸发要吸热，有制冷作用
图⑵
图⑶
实验结论：
液体温度越高、表面积越大、 空气 流动速度越快，那么蒸发也就越快。
加快蒸发的实例：
减慢蒸发的实例：
蒸发要吸热
打针时，被涂 有酒精的部位 有什么感觉？
你可以得出什么结论？
实验现象表明： 液体蒸发时，从周围吸热，温度下 降。所以液体蒸发有制冷作用。
例子：
实验
思考：塑料袋怎么会鼓起来？
液态酒精
气态酒精
这是汽化现象！
沸腾：同时发生在液体内部与 表面的剧烈的汽化现象
汽化的两种方式
蒸发：
衣服能在太 阳下晒干
因为衣服上的水 都蒸发了
1.夏天的温度高，衣服能够晾干；冬天的温度低， 衣服能够晾干吗？说明了什么？
结论：蒸发可以在任何温度下发生。