蒸发与结晶-PPT课件.ppt

1、第第1 1页页/共共3636页页1多媒体教学课程：冶金设备基础多媒体教学课程：冶金设备基础昆明理工大学材料与冶金工程学院昆明理工大学材料与冶金工程学院任课教师：徐瑞东任课教师：徐瑞东第第2 2页页/共共3636页页 掌握蒸发的概念，蒸发的必备条件以及蒸发的分类。掌握蒸发的概念，蒸发的必备条件以及蒸发的分类。掌握溶液沸点升高，引起溶液沸点升高的原因，溶液沸点升高的计算，掌握溶液沸点升高，引起溶液沸点升高的原因，溶液沸点升高的计算，蒸发器的生产能力。蒸发器的生产能力。掌握多效蒸发的流程和特点以及降低蒸汽消耗方法。掌握多效蒸发的流程和特点以及降低蒸汽消耗方法。了解典型的自然对流蒸发器，强制循环蒸发器

2、，液膜式蒸发器。了解典型的自然对流蒸发器，强制循环蒸发器，液膜式蒸发器。了解结晶过程的基本概念、方法和典型的结晶设备。了解结晶过程的基本概念、方法和典型的结晶设备。第6章 蒸发与结晶学习目的与要求学习目的与要求第第3 3页页/共共3636页页6.16.1基本概念基本概念(1)(1)蒸发的定义蒸发的定义 借加热作用使溶液中所含溶剂汽化以提高溶液浓度的物理操作。借加热作用使溶液中所含溶剂汽化以提高溶液浓度的物理操作。加热蒸汽：作为热源供给热量的水蒸汽加热蒸汽：作为热源供给热量的水蒸汽二次蒸汽：被加热溶液本身产生的蒸汽二次蒸汽：被加热溶液本身产生的蒸汽(2)(2)蒸发的分类蒸发的分类单效蒸发单效蒸发

3、：将二次蒸汽不再利用的蒸发过程：将二次蒸汽不再利用的蒸发过程多效蒸发多效蒸发：将二次蒸汽用于其它蒸发器的加热过程。：将二次蒸汽用于其它蒸发器的加热过程。(3)(3)蒸发操作的目的蒸发操作的目的 获得浓缩的溶液直接作为化工产品或半产品获得浓缩的溶液直接作为化工产品或半产品 脱除溶剂，获得固体产物脱除溶剂，获得固体产物 脱除杂质、制取纯净的溶剂脱除杂质、制取纯净的溶剂第第4 4页页/共共3636页页(4)(4)蒸发操作的特点蒸发操作的特点浓溶液在沸腾时常在加热表面上析出溶质形成垢层恶化传热过程浓溶液在沸腾时常在加热表面上析出溶质形成垢层恶化传热过程溶液的性质往往对蒸发器的结构设计提出特殊的要求溶液

4、的性质往往对蒸发器的结构设计提出特殊的要求蒸发操作是大量耗热过程，节能应重点考虑蒸发操作是大量耗热过程，节能应重点考虑(5)(5)典型的蒸发装置典型的蒸发装置1.1.蒸发器由蒸发室和加热室组成。蒸发器由蒸发室和加热室组成。2.2.加热室中装有加热管，热蒸汽在加热室中装有加热管，热蒸汽在 加热管外流动，溶液在管内沸加热管外流动，溶液在管内沸 腾腾 、蒸发。、蒸发。蒸发装置示意图蒸发装置示意图第第5 5页页/共共3636页页)(iWtkAQ6.26.2蒸发器的生产能力及热力学数据蒸发器的生产能力及热力学数据f0rTf20159.01.1.蒸发器的生产能力蒸发器的生产能力2.2.传热系数传热系数 3

5、.3.溶液沸点升高的计算溶液沸点升高的计算常压下常压下-查手册查手册非常压下非常压下 减压下稀盐溶液沸点升高减压下稀盐溶液沸点升高 图解法图解法 吉辛科法吉辛科法稀盐溶液与纯水两种物质的沸点稀盐溶液与纯水两种物质的沸点差在常压、减压下不变。差在常压、减压下不变。相同压强下，将溶液沸点对纯溶剂的沸点做图，所得相同压强下，将溶液沸点对纯溶剂的沸点做图，所得直线溶液的浓度均为定值。直线溶液的浓度均为定值。NaOHNaOH水溶液的沸点计算图水溶液的沸点计算图第第6 6页页/共共3636页页6.3 6.3 蒸发器的工作原理蒸发器的工作原理6.3.16.3.1单效蒸发的流程和原理单效蒸发的流程和原理 单效

6、蒸发器仅利用一个蒸单效蒸发器仅利用一个蒸发器蒸发，二次蒸汽直接通入发器蒸发，二次蒸汽直接通入冷凝器除去，不利用其能量。冷凝器除去，不利用其能量。单效蒸发器有常压和真空单效蒸发器有常压和真空蒸发两种。真空蒸发比常压蒸蒸发两种。真空蒸发比常压蒸发能耗高，但有下列优点：发能耗高，但有下列优点：(1)(1)加热蒸汽与沸腾液体加热蒸汽与沸腾液体间的温度差大，有利于传热；间的温度差大，有利于传热；(2)(2)可以利用低压蒸汽或可以利用低压蒸汽或废蒸汽作为热源；废蒸汽作为热源；(3)(3)可以浓缩不耐高温的可以浓缩不耐高温的液体；液体；(4)(4)热损失小。热损失小。加热室加热室蒸发室蒸发室贮槽贮槽冷凝水排

7、除器冷凝水排除器间壁冷凝器间壁冷凝器冷凝液贮槽冷凝液贮槽真空泵真空泵单效真空蒸发流程单效真空蒸发流程第第7 7页页/共共3636页页6.3.26.3.2多效蒸发的流程和原理多效蒸发的流程和原理1.1.采用多效蒸发的原因：采用多效蒸发的原因：减少蒸气消耗减少蒸气消耗2.2.多效蒸发的原理：多效蒸发的原理：二次蒸气循环再利用的过程，即前一效蒸发器产生的二次蒸汽继二次蒸气循环再利用的过程，即前一效蒸发器产生的二次蒸汽继续作为下一效蒸发器的加热蒸气使用。续作为下一效蒸发器的加热蒸气使用。(1)(1)并流法：溶液与蒸汽并流的方法并流法：溶液与蒸汽并流的方法 (2)(2)逆流法：溶液与蒸汽成逆流的方法逆流

8、法：溶液与蒸汽成逆流的方法 (3)(3)错流法：溶液与蒸汽在有些效间并流，在有些效间逆流的方法错流法：溶液与蒸汽在有些效间并流，在有些效间逆流的方法 (4)(4)平流法：每效都加入原料液的方法平流法：每效都加入原料液的方法3.3.多效蒸发的方法：多效蒸发的方法：第第8 8页页/共共3636页页6.3.2.1 6.3.2.1 并流三效蒸发并流三效蒸发特点：特点：1.后一效蒸发室的压强较前一效后一效蒸发室的压强较前一效低，溶液在各效间流动不需要低，溶液在各效间流动不需要供液泵。供液泵。2.前一效的溶液沸点较后一效前一效的溶液沸点较后一效为高，溶液由前一效进入后一为高，溶液由前一效进入后一效内呈过热

9、状态而立即自行蒸效内呈过热状态而立即自行蒸发，可产生更多的二次蒸汽。发，可产生更多的二次蒸汽。3.后一效的溶液浓度较前一效的大，而温度又低，粘度增加很大，因而传热系后一效的溶液浓度较前一效的大，而温度又低，粘度增加很大，因而传热系数小。不宜处理随浓缩而粘度迅速上升的物系数小。不宜处理随浓缩而粘度迅速上升的物系并流三效蒸发并流三效蒸发第第9 9页页/共共3636页页逆流三效蒸发逆流三效蒸发6.3.2.2 6.3.2.2 逆流三效蒸发逆流三效蒸发特点：特点：1.1.各效溶液粘度相各效溶液粘度相差不大，对传热系差不大，对传热系数影响不会过大。数影响不会过大。2.2.效与效之间需用泵输送，各效进料温度

10、（末效除外）都较沸点为低，效与效之间需用泵输送，各效进料温度（末效除外）都较沸点为低，产生的二次蒸汽量小。可用于处理随浓缩而粘度上升的物系产生的二次蒸汽量小。可用于处理随浓缩而粘度上升的物系第第1010页页/共共3636页页6.3.2.3 6.3.2.3 平流三效蒸发平流三效蒸发原料液同时进入各效，完原料液同时进入各效，完成液同时自各效排出。成液同时自各效排出。冷凝水冷凝水仅用于在蒸发操作进行的仅用于在蒸发操作进行的同时有晶体析出情况。因同时有晶体析出情况。因为晶体不便于在效与效之为晶体不便于在效与效之间输送。间输送。平流三效蒸发平流三效蒸发第第1111页页/共共3636页页6.3.2.4 6

11、.3.2.4 错流三效蒸发错流三效蒸发加料有时采用加料有时采用并流法有时采并流法有时采用逆流法。兼用逆流法。兼有并流法和逆有并流法和逆流法优点，但流法优点，但操作复杂。操作复杂。原料液错流三效蒸发错流三效蒸发第第1212页页/共共3636页页依据溶液的性质及工艺条件确定蒸发的操作条件依据溶液的性质及工艺条件确定蒸发的操作条件(蒸汽压强、冷凝蒸汽压强、冷凝 器压强等器压强等)及蒸发器的形式、流程和效数及蒸发器的形式、流程和效数依据蒸发器物料衡算和焓衡算，计算加热蒸汽消耗量及蒸发量。依据蒸发器物料衡算和焓衡算，计算加热蒸汽消耗量及蒸发量。求出各效的总传热系数、传热量和传热的有效温度差，从而算出各求

12、出各效的总传热系数、传热量和传热的有效温度差，从而算出各 效的传热面积效的传热面积根据传热面积选定加热管的直径和长度，计算加热管数；确定管心根据传热面积选定加热管的直径和长度，计算加热管数；确定管心 距和排列方式，计算外径距和排列方式，计算外径确定分离室的尺寸确定分离室的尺寸其它附属设备的计算或确定其它附属设备的计算或确定4.多效蒸发器的计算多效蒸发器的计算第第1313页页/共共3636页页6.3.36.3.3降低蒸汽消耗量的方法降低蒸汽消耗量的方法1.1.多效蒸发多效蒸发2.2.冷凝水自蒸发冷凝水自蒸发3.3.蒸汽再压缩蒸汽再压缩单效为单效为1.10kg(1.10kg(蒸气蒸气)/1kg()

13、/1kg(水水)双效为双效为0.57kg(0.57kg(蒸气蒸气)/1kg()/1kg(水水)三效为三效为0.40kg(0.40kg(蒸气蒸气)/1kg()/1kg(水水)四效为四效为0.30kg(0.30kg(蒸气蒸气)/1kg()/1kg(水水)五效为五效为0.27kg(0.27kg(蒸气蒸气)/1kg()/1kg(水水)将温度较高的冷凝水通过冷凝水自将温度较高的冷凝水通过冷凝水自蒸发器的容器减压，可获得蒸汽，蒸发器的容器减压，可获得蒸汽，供下一效做加热蒸汽使用。供下一效做加热蒸汽使用。借压缩机的绝对压缩或蒸汽喷射泵借压缩机的绝对压缩或蒸汽喷射泵的压缩作用，将二次蒸汽饱和温度的压缩作用，将

14、二次蒸汽饱和温度提高，重新送回原来的蒸发器中，提高，重新送回原来的蒸发器中，作为加热蒸汽使用。作为加热蒸汽使用。冷凝水自蒸发器冷凝水自蒸发器蒸发器蒸发器蒸发器蒸发器冷凝水排出器冷凝水排出器冷凝水自蒸发器冷凝水自蒸发器压缩机压缩机加热室加热室冷凝水排除器冷凝水排除器真空泵真空泵蒸发室蒸发室蒸汽压缩蒸发器蒸汽压缩蒸发器第第1414页页/共共3636页页6.4 6.4 蒸发设备蒸发设备F蒸发设备的基本常识蒸发设备的基本常识 经济性：经济性：设备的经济程度设备的经济程度-单位质量加热蒸汽所能蒸发的溶剂单位质量加热蒸汽所能蒸发的溶剂 量，表明加热蒸汽利用程度。量，表明加热蒸汽利用程度。操作性：操作性：设

15、备的生产操作强度设备的生产操作强度-单位传热面在单位时间内所能蒸单位传热面在单位时间内所能蒸 发的溶剂量，表明设备的利用程度。发的溶剂量，表明设备的利用程度。工艺特点：根据溶液的特点考虑设备的情况。工艺特点：根据溶液的特点考虑设备的情况。工艺要求：工艺要求：较大的传热系数；适合溶液特性；高效分离液沫；传热较大的传热系数；适合溶液特性；高效分离液沫；传热面上结垢速度慢；蒸发时产生的结晶能排出；方便清洗传热面；二次面上结垢速度慢；蒸发时产生的结晶能排出；方便清洗传热面；二次蒸汽有效利用。蒸汽有效利用。操作和经济要求：操作和经济要求：设备体积尽量小；容易制造；安装、检修方便；设备体积尽量小；容易制造

16、；安装、检修方便；设备使用寿命长；生产可靠；热能利用充分，操作费用低。设备使用寿命长；生产可靠；热能利用充分，操作费用低。中央循环管式蒸发器中央循环管式蒸发器外加热式蒸发器外加热式蒸发器强制循环蒸发器强制循环蒸发器液膜蒸发器液膜蒸发器多级闪急蒸发器多级闪急蒸发器升膜式蒸发器升膜式蒸发器降膜式蒸发器降膜式蒸发器旋转刮片式蒸发器旋转刮片式蒸发器F几种常用的蒸发设备几种常用的蒸发设备第第1515页页/共共3636页页6.4.16.4.1中央循环管式蒸发器中央循环管式蒸发器中中央央循循环环管管式式蒸蒸发发器器F细管内单位体积溶液受热面积大，细管内单位体积溶液受热面积大，汽化后的汽液两相混合物中含汽率高

17、，汽化后的汽液两相混合物中含汽率高，平均密度小。平均密度小。F中央循环管内单位体积溶液受热面中央循环管内单位体积溶液受热面积小，汽化后的汽液两相混合物中含积小，汽化后的汽液两相混合物中含汽率低，平均密度大。汽率低，平均密度大。F形成流体在中央循环管内向下，在形成流体在中央循环管内向下，在细管内向上有组织的循环运动。细管内向上有组织的循环运动。F特点：结构紧凑，传热良好，能特点：结构紧凑，传热良好，能连续操作，因而被广泛采用。连续操作，因而被广泛采用。第第1616页页/共共3636页页6.4.26.4.2外加热式蒸发器外加热式蒸发器外加热式蒸发器外加热式蒸发器F 自然对流蒸发器自然对流蒸发器F

18、加热室装在蒸发室外面。加热室装在蒸发室外面。F 加热管长，加热管长，l/D=50100F 循环管不再受热。循环管不再受热。F 循环速度小。加热表面生循环速度小。加热表面生成结晶和沉淀。成结晶和沉淀。循环管循环管蒸发室蒸发室加热室加热室第第1717页页/共共3636页页6.4.36.4.3强制循环蒸发器强制循环蒸发器F依靠外加动力迫使液体沿一依靠外加动力迫使液体沿一定方向循环。循环速度可达定方向循环。循环速度可达1.5 m/s1.5 m/s至至3.5 m/s3.5 m/s，生产强，生产强度大，用于晶体析出。度大，用于晶体析出。F循环速度大，使生成的细小循环速度大，使生成的细小晶粒保持悬浮状态，不

19、易沉积晶粒保持悬浮状态，不易沉积于加热面而生垢。于加热面而生垢。F缺点在于动力消耗较大。缺点在于动力消耗较大。圆锥形底圆锥形底晶体过滤器晶体过滤器循环泵循环泵蒸发室蒸发室加热加热室室循环管循环管强制循环蒸发器强制循环蒸发器第第1818页页/共共3636页页(1)(1)适合处理粘度较大的物料；适合处理粘度较大的物料；(2)(2)适合蒸发量小的场合；适合蒸发量小的场合；(3)(3)降膜式蒸发器要设置分布器；降膜式蒸发器要设置分布器；(4)(4)适合处理热敏溶液。适合处理热敏溶液。(5)(5)不适合处理易结晶的溶液。不适合处理易结晶的溶液。1.1.降膜式蒸发器降膜式蒸发器能充分保证蒸发器的管壁连续能

20、充分保证蒸发器的管壁连续被湿润，即不发生偏析，又促被湿润，即不发生偏析，又促进了传热。进了传热。降膜式蒸发器降膜式蒸发器6.4.4 6.4.4 液膜蒸发器液膜蒸发器液体分布器液体分布器F溶液在管内呈膜状流动，溶液溶液在管内呈膜状流动，溶液只通过加热管一次，不做循环。只通过加热管一次，不做循环。F没有静压强，故由静压强引起没有静压强，故由静压强引起溶液沸点上升可忽略，又由于溶溶液沸点上升可忽略，又由于溶液和接热面接触时间短，溶液不液和接热面接触时间短，溶液不易过热，结垢不易形成易过热，结垢不易形成。第第1919页页/共共3636页页F适合处理热敏性及易起泡的溶适合处理热敏性及易起泡的溶液；液；F

21、适合蒸发量大的场合，而不适适合蒸发量大的场合，而不适合高粘度、易结晶、易结垢的合高粘度、易结晶、易结垢的溶液；溶液；F不需要设置分布器；不需要设置分布器；F适合处理浓度较稀的溶液。适合处理浓度较稀的溶液。2.2.升膜式蒸发器升膜式蒸发器液体呈液体呈环状薄环状薄膜状态膜状态与汽体与汽体一同向一同向上运动上运动升膜式蒸发器升膜式蒸发器第第2020页页/共共3636页页3.3.旋转刮片式蒸发器旋转刮片式蒸发器F借外力强制使液体呈膜状向借外力强制使液体呈膜状向下流动。下流动。F适合处理高粘度、易结晶、适合处理高粘度、易结晶、易结垢浓溶液；易结垢浓溶液；F3.3.缺点是结构复杂、制造要缺点是结构复杂、制

22、造要求高、加热面积小、动力消求高、加热面积小、动力消耗大。耗大。旋转刮片式蒸发器旋转刮片式蒸发器第第2121页页/共共3636页页6.4.56.4.5多级闪急蒸发器多级闪急蒸发器 原理：原理：在加压状态下使被加热的液体进入减压空间而汽化在加压状态下使被加热的液体进入减压空间而汽化。卧式多级闪急蒸发器卧式多级闪急蒸发器第第2222页页/共共3636页页6.5 6.5 结晶过程结晶过程6.5.16.5.1结晶操作基本概念结晶操作基本概念F结晶操作的定义：结晶操作的定义：从液相（或气相）析出结晶性固体物质的工艺过程。从液相（或气相）析出结晶性固体物质的工艺过程。F结晶操作的条件：结晶操作的条件：先使

23、溶液达到过饱和，部分过剩的溶质才可呈固态结晶析出。先使溶液达到过饱和，部分过剩的溶质才可呈固态结晶析出。F结晶操作的方法结晶操作的方法：（1 1）移除一部分溶剂的结晶）移除一部分溶剂的结晶（2 2）不移除溶剂的结晶）不移除溶剂的结晶适用于溶解度随温度的下降适用于溶解度随温度的下降而变化不大的物质的结晶如而变化不大的物质的结晶如硫酸铜等硫酸铜等适用于溶解度随温度的下降适用于溶解度随温度的下降而显著降低的物质的结晶如而显著降低的物质的结晶如硝酸钠、硫酸镍等硝酸钠、硫酸镍等按结晶方法不同可分为按结晶方法不同可分为按控制方式不同可分为按控制方式不同可分为按操作方法不同可分为按操作方法不同可分为蒸发式结

24、晶器蒸发式结晶器真空式结晶器真空式结晶器汽化式结晶器汽化式结晶器自然结晶器自然结晶器搅拌结晶器搅拌结晶器间歇式结晶器间歇式结晶器连续式结晶器连续式结晶器水冷却式结晶器水冷却式结晶器冷却盐水冷却式结晶器冷却盐水冷却式结晶器移除一部分溶剂结晶设备移除一部分溶剂结晶设备不移除溶剂结晶设备不移除溶剂结晶设备4.4.结晶设备的分类结晶设备的分类：第第2323页页/共共3636页页6.5.2 6.5.2 几种典型的结晶设备几种典型的结晶设备1.1.自然结晶槽自然结晶槽1-1-不锈钢管；不锈钢管；2-2-铅条；铅条；3-3-槽体；槽体；4-4-结晶体结晶体自然结晶槽自然结晶槽F操作周期较长操作周期较长F过程

25、不易控制过程不易控制F产品的纯度差产品的纯度差第第2424页页/共共3636页页2.2.蒸发式结晶器蒸发式结晶器 溶液的过饱和的两种途径：溶液的过饱和的两种途径：第一种：通过溶液在常压或第一种：通过溶液在常压或减压下的加热蒸发减压下的加热蒸发,采用蛇管式采用蛇管式或夹套式蒸汽加热。或夹套式蒸汽加热。第二种：通过溶液在常压第二种：通过溶液在常压 或或减压下冷却获得。减压下冷却获得。特点：蛇形管表面易形成垢特点：蛇形管表面易形成垢层，清除困难，影响传热系数。层，清除困难，影响传热系数。耐耐酸酸混混凝凝土土外外壳壳铅质内衬铅质内衬蛇形铅质加热管蛇形铅质加热管蒸发式结晶器蒸发式结晶器 通常是先使溶液蒸

26、发，等浓度通常是先使溶液蒸发，等浓度达到所需值时停止，然后借向外界达到所需值时停止，然后借向外界传递热量及在自由表面汽化蒸发完传递热量及在自由表面汽化蒸发完成冷却。成冷却。第第2525页页/共共3636页页3.3.真空式结晶器真空式结晶器F溶液因过饱而结晶是通过溶剂的绝溶液因过饱而结晶是通过溶剂的绝热蒸发和冷却同时作用的结果。热蒸发和冷却同时作用的结果。F循环泵迫使溶液循环，促进混合，循环泵迫使溶液循环，促进混合，维持有利结晶条件。维持有利结晶条件。F蒸汽喷射泵维持结晶器的真空状态。蒸汽喷射泵维持结晶器的真空状态。F优点：结构简单，无运动部件；蒸优点：结构简单，无运动部件；蒸发与冷却同时进行，

27、生产能力较大；发与冷却同时进行，生产能力较大；不需要传热面，操作容易控制。不需要传热面，操作容易控制。F缺点：设备保温要求较高，蒸汽喷缺点：设备保温要求较高，蒸汽喷射泵和冷凝器的耗能和耗水量较大。射泵和冷凝器的耗能和耗水量较大。真空式结晶器真空式结晶器第第2626页页/共共3636页页4.4.机械搅拌冷却式结晶器机械搅拌冷却式结晶器F蒸发式结晶器进一步改造产物。蒸发式结晶器进一步改造产物。F溶液借蛇管冷却，管内通以冷却溶液借蛇管冷却，管内通以冷却介质介质F搅拌器加速传热，使溶液各处温搅拌器加速传热，使溶液各处温度均匀，促进晶核产生和晶体的成度均匀，促进晶核产生和晶体的成长，获得颗粒较细且大小均

28、匀的晶长，获得颗粒较细且大小均匀的晶体。体。冷水进口冷水进口冷水出口冷水出口进料口进料口出料口出料口搅拌装置搅拌装置入孔入孔机械搅拌水冷式结晶器机械搅拌水冷式结晶器第第2727页页/共共3636页页机械搅拌冷却式结晶器的计算机械搅拌冷却式结晶器的计算mtkQA6.3BInBBtttttttw1ln022121kttttB202)(0okttCQGBtttmklg3.20。冷却介质的平均比热，；冷却介质用量，温度差的比值；终温，分别为冷却介质的初、；度，分别为物料的初、终温、；平均温度，；传热系数，；带走的热量，物料在结晶过程中应被；传热面积，)(/-/-)(/-/-002122KkgkJChk

29、gGBKttKttKtKmWkhkJQmAkm第第2828页页/共共3636页页F工作的基本原理工作的基本原理F适用范围适用范围 适用于溶质的溶解度随温度降低而适用于溶质的溶解度随温度降低而明显下降的物料，如硫酸镍结晶。明显下降的物料，如硫酸镍结晶。加料速率加料速率加料温度加料温度冷却器中除去的热量冷却器中除去的热量循环速率循环速率晶核移除速率晶核移除速率F控制参数控制参数5.5.奥斯陆（奥斯陆（OSLOOSLO）结晶器）结晶器奥斯陆（奥斯陆（OSLOOSLO）结晶器）结晶器第第2929页页/共共3636页页6.6.真空蒸发悬浮结晶器真空蒸发悬浮结晶器1.1.由真空蒸发装置和悬浮由真空蒸发装置

30、和悬浮 结晶器组成。结晶器组成。2.2.原料液在真空蒸发装置原料液在真空蒸发装置 中进行真空蒸发冷却达中进行真空蒸发冷却达 到过饱合。到过饱合。3.3.过饱合溶液在悬浮结晶过饱合溶液在悬浮结晶 器内除去过饱合。器内除去过饱合。4.4.结晶器结晶机理与奥斯结晶器结晶机理与奥斯 陆结晶器相似。陆结晶器相似。第第3030页页/共共3636页页本章小结本章小结一、基本概念一、基本概念(1)(1)蒸发的定义蒸发的定义(2)(2)蒸发操作的目的蒸发操作的目的 获得浓缩的溶液直接作为化工产品或半产品获得浓缩的溶液直接作为化工产品或半产品 脱除溶剂，获得固体产物脱除溶剂，获得固体产物 脱除杂质、制取纯净的溶剂

31、脱除杂质、制取纯净的溶剂(3)(3)蒸发的分类蒸发的分类单效蒸发单效蒸发：将二次蒸汽不再利用的蒸发过程：将二次蒸汽不再利用的蒸发过程多效蒸发多效蒸发：将二次蒸汽用于其它蒸发器的加热过程。：将二次蒸汽用于其它蒸发器的加热过程。第第3131页页/共共3636页页二、蒸发器的生产能力及热力学数据二、蒸发器的生产能力及热力学数据f0rTf20159.01.1.蒸发器的生产能力蒸发器的生产能力2.2.传热系数传热系数3.3.溶液沸点升高的计算溶液沸点升高的计算常压下常压下-查手册查手册非常压下非常压下 减压下稀盐溶液沸点升高减压下稀盐溶液沸点升高 图解法图解法 吉辛科法吉辛科法第第3232页页/共共36

32、36页页三、蒸发器的工作原理三、蒸发器的工作原理单效蒸发的流程和原理单效蒸发的流程和原理多效蒸发的流程和原理多效蒸发的流程和原理并流法并流法逆流法逆流法错流法错流法平流法平流法降低蒸汽消耗量的方法降低蒸汽消耗量的方法多效蒸发多效蒸发冷凝水自蒸发冷凝水自蒸发蒸汽再压缩蒸汽再压缩第第3333页页/共共3636页页四、蒸发设备四、蒸发设备中央循环管式蒸发器中央循环管式蒸发器外加热式蒸发器外加热式蒸发器强制循环蒸发强制循环蒸发液膜蒸发器液膜蒸发器多级闪急蒸发器多级闪急蒸发器升膜式蒸发器升膜式蒸发器降膜式蒸发器降膜式蒸发器旋转刮片式蒸发器旋转刮片式蒸发器几种常用的蒸发设备几种常用的蒸发设备第第3434页

33、页/共共3636页页五、结晶的设备五、结晶的设备1.1.结晶操作基本概念结晶操作基本概念1.1.结晶操作的定义：结晶操作的定义：从液相（或气相）析出结晶性固体物质的工从液相（或气相）析出结晶性固体物质的工 艺过程。艺过程。2.2.结晶操作的条件：结晶操作的条件：先使溶液达到过饱和，部分过剩的溶质才先使溶液达到过饱和，部分过剩的溶质才 可呈固态结晶析出。可呈固态结晶析出。3.3.结晶操作的方法结晶操作的方法：移除一部分溶剂的结晶移除一部分溶剂的结晶不移除溶剂的结晶不移除溶剂的结晶第第3535页页/共共3636页页2.2.结晶设备的分类结晶设备的分类：按结晶方法不同可分为按结晶方法不同可分为按控制

34、方式不同可分为按控制方式不同可分为按操作方法同可分为按操作方法同可分为蒸发式结晶器蒸发式结晶器真空式结晶器真空式结晶器汽化式结晶器汽化式结晶器自然结晶器自然结晶器搅拌结晶器搅拌结晶器间歇式结晶器间歇式结晶器连续式结晶器连续式结晶器水冷却式结晶器水冷却式结晶器冷却盐水冷却式结晶器冷却盐水冷却式结晶器移除一部分溶剂结晶设备移除一部分溶剂结晶设备不移除溶剂结晶设备不移除溶剂结晶设备3.3.几种典型的结晶设备几种典型的结晶设备自然结晶槽自然结晶槽蒸发式结晶器蒸发式结晶器真空式结晶器真空式结晶器机械搅拌冷却式结晶器机械搅拌冷却式结晶器奥斯陆结晶器奥斯陆结晶器真空蒸发悬浮结晶器真空蒸发悬浮结晶器第第3636页页/共共3636页页多效蒸发的原理是什么？多效蒸发的加料有几种方法？多效蒸发的原理是什么？多效蒸发的加料有几种方法？简述每种方法的优缺点。简述每种方法的优缺点。蒸发过程中为节约蒸汽所采取的方法和原理？蒸发过程中为节约蒸汽所采取的方法和原理？在冶金工业中常用的蒸发设备有哪些？在冶金工业中常用的蒸发设备有哪些？简述结晶操作的方法和原理？简述结晶操作的方法和原理？思考题