蒸發(fā)是采用的是加熱的方法,使含有不揮發(fā)性雜質(zhì)的溶液沸騰,除去其中被汽化單位部分雜質(zhì),使溶液得以濃縮的單元操作過程。蒸發(fā)操作廣泛用于濃縮各種不揮發(fā)性物質(zhì)的水溶液,是化工、醫(yī)藥、食品等工業(yè)中較為常見的單元操作。
用于蒸發(fā)設(shè)備稱為蒸發(fā)器,要使溶液受熱沸騰,就要求蒸發(fā)器內(nèi)要有足夠的加熱面積。溶液在蒸發(fā)器內(nèi)因各處密度的差異而形成某種循環(huán)流動,被濃縮到規(guī)定濃度后排出蒸發(fā)器外。
蒸發(fā)器內(nèi)備還要有足夠的分離空問,以除去汽化的蒸汽夾帶的霧沫和液滴,或裝有適當(dāng)形式的除沫器以除去液沫,排出的蒸汽如不再利用,應(yīng)將其在冷凝器中加以冷凝。
蒸發(fā)過程中經(jīng)常采用飽和蒸汽間壁加熱的方法,通常把作熱源用的蒸汽稱做一次蒸汽,從溶液蒸發(fā)出來的蒸汽叫做二次蒸汽。在多效蒸發(fā)器中,要求后一效的操作壓強(qiáng)和溶液的沸點(diǎn)較前一效低,因此引入前一效的二次蒸汽作為加熱介質(zhì),這樣僅第一效需要消耗生蒸汽。
在實(shí)際蒸發(fā)過程中,隨著效數(shù)的增加,所節(jié)省的生蒸汽量不斷減小,同時(shí)各效所分配到的有效溫差,隨著效數(shù)的增加而減小,生產(chǎn)能力和強(qiáng)度也不斷降低。因此最佳效數(shù)要通過經(jīng)濟(jì)衡算決定。單位生產(chǎn)能力的總費(fèi)用為最低時(shí)的效數(shù),即為最佳效數(shù)。
溫度差損失是限制效數(shù)的主要因素。蒸發(fā)裝置中效數(shù)越多,溫度差損失越大,當(dāng)出現(xiàn)總溫度差損失等于或大于有效總溫度差時(shí),蒸發(fā)操作就無法進(jìn)行了。若增加有效總溫差,就需要壓力較高的蒸汽,因此效數(shù)也是由所供蒸汽的壓力來決定的。
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