第五章蒸發(fā)

1、1第五章第五章蒸發(fā)1概述蒸發(fā)的用途和分類在日常生活中，熬中藥、煲豬骨湯，許多人都操作過。抓中藥時(shí)，醫(yī)生會(huì)囑咐，三碗水煎成一碗水。熬中藥的過程，既是一個(gè)中藥有效成份的溶解過程，又是一個(gè)蒸發(fā)過程。廣東人煲的“老火靚湯”這一過程，也包含了蒸發(fā)過程。什么叫蒸發(fā)？將溶液加熱，使其中部分溶劑氣化并不斷去除，以提高溶液中的溶質(zhì)濃度的過程即蒸發(fā)。熬中藥時(shí)，如果不是三碗水煎成一碗水，則三碗水中的藥物濃度不高，藥效就不夠。如圖51所示。圖51蒸發(fā)示意圖在化

2、工生產(chǎn)中，NaOH溶液增濃、稀糖液的濃縮、由海水蒸發(fā)并冷凝制備淡水等都是采用蒸發(fā)操作來實(shí)現(xiàn)的。蒸發(fā)的方式有自然蒸發(fā)和沸騰蒸發(fā)。自然蒸發(fā)是溶液中的溶劑在低于沸點(diǎn)下汽化，例如海鹽的曬制。沸騰蒸發(fā)是使溶液中的溶劑在沸點(diǎn)時(shí)汽化，在溶液各個(gè)部分都同時(shí)發(fā)生汽化現(xiàn)象。因此，沸騰蒸發(fā)的速率遠(yuǎn)超過自然蒸發(fā)速率。蒸發(fā)可按蒸發(fā)器內(nèi)的壓力分為常壓、加壓和減壓蒸發(fā)。減壓蒸發(fā)又稱為真空蒸發(fā)。按二次蒸汽利用的情況分為單效蒸發(fā)和多效蒸發(fā)。若將所產(chǎn)生的二次蒸汽不再利用或

3、被利用于蒸發(fā)器以外這種操作，稱為單效蒸發(fā)；如果將二次蒸汽引至另一壓力較低的蒸發(fā)器加熱室，作為加熱蒸汽來使用，這種操作稱為多效操作蒸發(fā)。2單效蒸發(fā)一、單效蒸發(fā)衡算方程1、蒸發(fā)器的物料衡算3式中，——加熱蒸汽流率，；D1??skg，——分別是加熱蒸汽和二次蒸汽的焓，；HH1??kgJ，——分別是原料液和水的比熱，；FCWC11????KkgJ、——分別是原料溫度和溶液的沸點(diǎn)，K；0t1t——冷凝液的飽和溫度，K；——蒸發(fā)器的熱損失，1TLQ

4、；1??sJ∵11??????TCHTCHww∴LFQttFCWD????)(01??………………（IIa）??LFQttFCWD????)(01式中，γ，γ`——分別為加熱蒸汽與二次蒸汽的汽化潛熱，；1??kgJ若原料液在沸點(diǎn)下進(jìn)入蒸發(fā)器，即kg再忽略熱損失，即，則式0?LQ（IIa）得：………………(IIb)???WDDW稱為單位蒸汽消耗量，即蒸發(fā)1kg水所需蒸汽量，水蒸汽1??kgkg由于二次蒸汽與加熱蒸汽，隨壓力變化不大，即，?

5、????∴即原料液為沸點(diǎn)進(jìn)料并忽略熱損失時(shí)，加熱蒸汽消耗量與二次1?WD蒸汽生成量相等。二、蒸發(fā)衡算計(jì)算舉例【例51】在單效蒸發(fā)中，每小時(shí)將的某種水溶液從連續(xù)濃縮2000kg%10到，蒸發(fā)操作的平均壓力為，相應(yīng)的溶液的沸點(diǎn)為℃。加熱蒸%30kPa3.3980汽絕壓為.原料液的比熱為。蒸發(fā)器的熱損失為kPa1961177.3????KkgkJ。試求：W12000（1）蒸發(fā)量（2）原料液溫度分別為30℃、80℃和120℃時(shí)的加熱蒸汽消耗量及