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3.提高蒸发器的生产强度的途径 (1)提高传热温度差Δtm 方法： （2）增大总传热系数K 增大管内对流传热系数αi 减少管内侧污垢热阻 提高热源的温度 ：如采用高温热源 降低溶液的沸点 ：如采用真空蒸发 （二）加热蒸汽的经济性 加热蒸汽的经济性是指1kg加热蒸汽可蒸发的水量。 若原料液在沸点下进入蒸发器，忽略热损失，则有： 称为单位蒸汽消耗量，表示每蒸发1kg水所需消耗的加热蒸汽量，可用来说明加热蒸汽的利用率。 为节约能源，降低能耗，需提高加热蒸汽的经济性。其中最主要的途径是采用多效蒸发。 1.并流流程 　　又称为顺流加料加料流程，是工业上最常见的加料模式。 （一）多效蒸发流程 蒸汽流动方向： 1→2→3 溶液流动方向： 1→2→3 ① 料液可自动流入下一效，无需泵输送； ②溶液会发生闪蒸而产生更多的蒸汽； ③传热推动力依次减小； ④ K依次减小； 并流多效蒸发 优、缺点： ① 料液需用泵送入下一效； ②传热推动力较为均匀； 2.逆流流程： 逆流多效蒸发 P 1 2 3 ① 各效独立进料，传热状况均较好； ②物料停留时间较短 3.平流流程： 平流流程优、缺点： 适于： 粘度随温度和浓度变化较大的溶液蒸发 优、缺点： ① 兼有并、逆流的优点； ②操作复杂； 4.错流流程： P 二次蒸汽 1 2 3 本流程的特点是在各效间兼用并流和逆流加料法。 适于： 料液粘度随浓度显著增加的场合。 溶液流向： 3→1→2 或2→3→1 蒸汽流向： 1→2→3 （二）多效蒸发的经济性及效数限制 1.加热蒸汽的经济性 效数 单效 双效 三效 四效 五效 （D/W）min 的理论值 1 0.5 0.33 0.25 0.2 （D/W）min的实测值 1.1 0.57 0.4 0.3 0.27 多效蒸发单位生蒸汽消耗量D/W比单效蒸发小，操作费比单效蒸发小； 说明蒸发同样数量的水分，采用多效蒸发时为小，可节省生蒸汽用量，提高生蒸汽的利用率 。 是不是效数越多越好? 2.多效蒸发效数的限制 设备的费用是随着效数的增加而增加的； 随着效数的增多，（D/W）min下降的幅度不断减小 ； 技术上的限制 注：必须对设备费和操作费进行权衡以决定合理的效数。 效数不能随意增加，一般常见2~3效。 三、提高加热蒸汽经济性的其他措施 蒸发的过程是一耗能较大的单元操作，而蒸发过程的主要热源为加热蒸汽，因此，如何提高加热蒸汽的经济效率，是蒸发操作节能的重要途径。 1.二次蒸汽的部分利用 （额外蒸汽的引出） 将蒸发器蒸出的二次蒸汽引出作其他加热设备的热源，则此二次蒸汽称为额外蒸汽 2.冷凝水显热的利用 在多效蒸发操作中，因后一效的加热蒸汽是前一效的二次蒸汽，所以加热蒸汽的压力是逐效降低的，这样就可以利用前一效中冷凝水压力高于后一效加热蒸汽压力的特点（其对应的温度亦高）将冷凝水减压至后一效加热蒸汽的压力，冷凝水必因自蒸发而产生一部分蒸汽，这部分蒸汽和前一效的二次蒸汽一起作为后一效的加热蒸汽，从而提了生蒸汽的经济程度。 3.二次蒸汽的再压缩（热泵蒸发） 热泵蒸发器是对二次蒸汽作功，提高其压力，从而提高其饱和温度，当温度提高到满足蒸发器内传热需要的温度除时，再送回远蒸发器中作为加热蒸汽。这样除了开工时需要生蒸汽外，正常操作后，对二次蒸汽作功，可以达到循环使用二次蒸汽的目的。 热泵蒸发流程用于蒸发沸点升高小的溶液时较为有利，对沸点升高较大的不适用 * * 第五章　蒸 发 第一节　概 述 将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。 定义： 蒸发操作的目的： 获得浓缩的溶液，直接作为成品或半成品。 脱除溶剂。此过程常伴随有结晶过程 去除杂质。 一、基本概念 利用溶剂具有挥发性而溶质不挥发的特性使两者实现分离。 二、蒸发流程 　　稀溶液（料液）经过预热加入蒸发器。蒸发器的下部是由许多加热管组成的加热室，在管外用加热蒸汽加热管内的溶液，并使之沸腾汽化，经溶缩后的完成液从蒸发器底部排出。蒸发器的上部为蒸发室，汽化所产生的蒸汽在蒸发室及其顶部的除沫器中将其中夹带的液沫易于分离，然后送往冷凝器被冷凝而除去。 加热溶液使溶剂汽化—蒸发器 不断除去气化的蒸发溶剂—冷凝器 通常采用冷凝的方式将二次蒸汽排除。 水蒸气 热源 水蒸气 蒸发时蒸汽 加热蒸汽 二次蒸汽 蒸发流程的两个必要的组成部分： 二次蒸汽 溶剂S 溶质A（不挥发） 溶剂S 加热 　蒸发设备 辅助设备 蒸发器 加热室 分离室 除沫器（汽液分离器） 冷凝器 真空装置 蒸发设备 用来