第7章 蒸发、第8章 结晶 课件(共41张PPT)-《化工单元操作（第三版） 》同步教学（化工版）

(课件网) 第7章 蒸发 7.1 概述 7.1.1蒸发在工业生产中的应用 将含有非挥发性物质的稀溶液加热沸腾，使溶剂气化，溶液浓缩得到浓溶液的过程称为蒸发。蒸发是化工、轻工、冶金、医药和食品加工等工业生产中常用的一种单元操作。 主要用于： ⑴制取浓溶液 如上述的氢氧化钠浓溶液；氧化铝生产中，氢氧化铝分解母液的蒸发；食品工业中利用蒸发操作将一些果汁加热，使一部分水分气化并除去，以得到浓缩的果汁产品等。 7.1 概述 7.1.1蒸发在工业生产中的应用 ⑵为结晶创造条件 溶液浓缩到接近饱和状态，然后将浓溶液冷却，使溶质结晶分离，制得纯固体产品。如上述的蔗糖的生产；食盐的精制等。 ⑶制取纯溶剂 将溶剂蒸发并冷凝，与非挥发性溶质分离，作为产品。如用蒸发的方法从海水中制取淡水。 7.1.2蒸发的类型与特点 蒸发是一个传热与传质同时进行的过程。但由于溶剂气化的速率取决于传热速率，其过程的实质是有相变的热量传递，因此，工程上通常把它归类为传热过程，蒸发所用设备———蒸发器，是一种特殊的传热设备。但蒸发也具有不同于其它传热过程的特殊性，主要表现在4个方面（师生讨论总结得出）。 7.1.2蒸发的类型与特点 根据二次蒸汽是否用作另一蒸发器的加热蒸汽，可将蒸发过程分为单效蒸发和多效蒸发。若前一效的二次蒸汽直接冷凝而不再利用称为单效蒸发 . 根据蒸发的操作压力与大气压的关系，可将蒸发分为常压蒸发、加压蒸发、减压蒸发(又称真空蒸发)。 根据操作过程是否连续，蒸发可分为间歇蒸发和连续蒸发。 7.2单效蒸发 7.2.1单效蒸发流程 图7-1 单效真空蒸发流程 1—加热室；2—分离室；3—二次分离器；4—混合冷凝器； 5—汽液分离器；6—缓冲罐；7—真空泵；8—冷凝水排除器 7.2.2单效蒸发计算 图7-2 单效蒸发的物料 衡算和热量衡算 水份蒸发量 加热蒸汽的消耗量 蒸发器的蒸发面积 7.2.3多效蒸发 7.3.1多效蒸发对节能的意义 表8-3 单位蒸汽消耗量概况 效数 单效 双效 三效 四效 五效 （D/W） 1.1 0.57 0.4 0.3 0.27 从表中可以看出，随着效数的增加，单位蒸汽消耗量越少，因此所能节省的加热蒸汽费用越多，但效数越多，设备费用也相应增加。目前工业生产中使用的多效蒸发装置一般为3~5效。 7.2.3多效蒸发 7.3.2多效蒸发流程 图7-3 并流加料蒸发流程 7.2.3多效蒸发 7.3.2多效蒸发流程 图7-4 逆流加料蒸发流程 7.2.3多效蒸发 7.3.2多效蒸发流程 图7-5 平流加料蒸发流程 7.4.1自然循环型蒸发器 7.4 蒸发设备 图7-6 中央循环管式蒸发器 1—外壳；2—加热室；3—中央循环管； 4—蒸发室；5—除沫器 图7-7 悬筐式蒸发器 7.4.1自然循环型蒸发器 7.4 蒸发设备 图7-8 外加热式蒸发器 图7-9 列文蒸发器 1—加热室；2—沸腾室；3—分离室； 4—循环管；5—完成液出口；6—加料口 7.4.2强制循环型蒸发器 7.4 蒸发设备 图7-10 强制循环蒸发器 7.4.3薄膜式蒸发器 7.4 蒸发设备 图7-11 升膜式蒸发器 1—蒸发器；2—分离器 图7-12 降膜式蒸发器 1—蒸发器；2—分离器；3—液体分布器 图7-13 刮板式蒸发器 7.4.4浸没燃烧蒸发器 7.4 蒸发设备 7.5蒸发器的操作 7.5.1蒸发操作的几个问题 ⑴ 合理选择蒸发器 ⑵ 提高蒸汽压力 ⑶ 提高传热系数K ⑷ 提高传热量 7.5蒸发器的操作 7.5.2典型蒸发操作 结合一工业流程进行说明，并总结 第8章 结晶 8.1 概述 8.1.1 结晶及其工业应用 广义结晶是固体物质以晶体状态从蒸汽、溶液或熔融物中析出的过程。本章主要讨论从溶液中析出固体的过程。在固体物质溶解的同时，溶液中还进行着一个相反的过程，即已溶解的溶质粒子撞击到固体溶质表面时，又重新变成固体而从溶剂中析出，此过程即结晶。如在糖水溶液中析出糖，在NaOH溶液中析出NaOH等 ... ...