(06)第六章 蒸發(fā)

1、1第六章第六章蒸發(fā)蒸發(fā)1采用標(biāo)準蒸發(fā)器將10%的NaOH水溶液濃縮至25%（質(zhì)量分數(shù)）。蒸發(fā)室的操作壓力為50kPa，試求操作條件下溶液的沸點升高及沸點。解：溶液的沸點升高及沸點均按完成液來計算。查得水的有關(guān)數(shù)據(jù)為壓力pkPa溫度t℃汽化熱r(kJ?kg1)101.31005081.22304.5在101.3kPa時，25%NaOH溶液的沸點為113.07℃。常壓下溶液的沸點升高為Δa=（113.07–100）℃=13.07℃50kPa

2、時，溶液的沸點升高可用兩種方法計算。（1）用杜林規(guī)則在杜林線圖的橫標(biāo)81.2℃作垂直線交組成為25%的杜林線，再由該點查得縱標(biāo)的溫度為93℃，此即50kPa下溶液的沸點tA。=（93–81.2）℃=11.8℃??（2）用式617經(jīng)驗公式估算=℃=11.5℃af????2(81.2273)0.016213.072304.5?????????則溶液的沸點升高為11.8℃，50kPa下的沸點為93℃。兩種方法計算結(jié)果相差不大。2用連續(xù)操作的真

3、空蒸發(fā)器將固體質(zhì)量分數(shù)為4.0%的番茄汁濃縮至30%，加熱管內(nèi)液柱的深度為2.0m，冷凝器的操作壓力為8kPa，溶液的平均密度為1160kgm3，常壓下溶質(zhì)存在引起的沸點升高=1℃，試求溶液的沸點tB。a??解：8kPa壓力下對應(yīng)二次蒸汽溫度為41.3℃，水的汽化熱為2497kJkg。取冷凝器到蒸發(fā)室的溫差損失=1.5℃。溶質(zhì)引起的沸點升高取常壓下數(shù)據(jù)，即=1℃。則溶液的??????沸點為B41.341.311.543.8t??????

4、?????????的計算如下：???m2Lgpp????與43.8℃相對應(yīng)的壓力=9.25kPap?則kPa=20.63kPam11602.09.819.2510002p???????????與pm對應(yīng)的溶液沸點為60.7℃，即tB=60.7℃3在一連續(xù)操作的單效蒸發(fā)器中將NaOH水溶液從10%濃縮至45%（質(zhì)量分數(shù)），原料液流量為1000kgh。蒸發(fā)室的操作絕對壓力為50kPa（對應(yīng)飽和溫度為81.2℃），加熱室中溶液的平均沸點為11

5、5℃，加熱蒸汽壓力為0.3MPa（133.3℃），蒸發(fā)器的熱損失為12kW。試求（1）水分蒸發(fā)量；（2）60℃和115℃兩個加料溫度下加熱蒸汽消耗量及單位蒸汽耗用量。解：（1）水分蒸發(fā)量38486.00.4091.347???DWE5在單效真空蒸發(fā)器中將牛奶從15%濃縮至50%（質(zhì)量分數(shù)），原料液流量為F=1500kgh，其平均比熱容C0=3.90kJ(kg?℃)，進料溫度為30℃。操作壓力下，溶液的沸點為65℃，加熱蒸汽壓力為105P

6、a（表壓）。當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?01.3kPa。蒸發(fā)器的總傳熱系數(shù)K0=1160W(m2?℃)，其熱損失為8kW。試求（1）產(chǎn)品的流量；（2）加熱蒸汽消耗量；（3）蒸發(fā)器的傳熱面積。解：（1）產(chǎn)品流量kgh=1050kgh)50.015.01(1500)1(10?????xxFWkgh=450kgh???????????????????50151500)1(110xxFWFL（2）65℃下水的汽化熱為=2343.4kJkgr?201.3kPa

7、下的蒸汽冷凝熱r=2204.5kJkg，T=120.3℃忽略牛奶的稀釋熱，則=kgh010L()pWrFCttQDr?????????????????5.220483600)3065(90.315004.23431050=1222kgh164.110501222??e(3)蒸發(fā)器的傳熱面積kJh=2.665106kJh=740kW??4.23431050)3065(90.31500??????Q℃=55.3℃??mB120.365tTt

8、?????m2=11.54m23.55116010740300?????mtKQS6在雙效并流蒸發(fā)裝置上濃縮鹽的水溶液。已知條件為：第1效，濃縮液的組成為x1（質(zhì)量分數(shù)，下同），流量為L1=500kgh，溶液沸點為105℃（即二次蒸汽溫度），該溫度下水的汽化熱=2245.4kJkg，物料平均比熱容cp=3.52kJ(kg?℃)；第2效，完成液組1r?成為32%，溶液沸點為90℃，該溫度下水的汽化熱=2283.1kJkg。忽略溶液的沸點升