蒸發(fā)操作及其應(yīng)用 課件

蒸

發(fā)操作徐州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院張旭光了解：蒸發(fā)濃縮操作在食品行業(yè)中的應(yīng)用；多效蒸發(fā)流程的特點(diǎn)與適應(yīng)性；蒸發(fā)設(shè)備的種類、結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn)。理解：蒸發(fā)濃縮的實(shí)質(zhì)、特點(diǎn)；工藝條件變化對蒸發(fā)操作的影響；單效蒸發(fā)的流程；多效蒸發(fā)設(shè)備流程及特點(diǎn)；多效蒸發(fā)對節(jié)能的意義。掌握：蒸發(fā)濃縮操作的基本原理；單效蒸發(fā)過程計算；標(biāo)準(zhǔn)蒸發(fā)器的操作要點(diǎn)及事故處理、適用范圍；蒸發(fā)器的操作要點(diǎn)。學(xué)習(xí)目標(biāo)：掌握蒸發(fā)濃縮的操作原理、特點(diǎn)及其工藝計算方法；熟悉單效真空的工藝設(shè)備的配置；了解多效蒸發(fā)流程及計算原理。本章重點(diǎn)和難點(diǎn)：蒸發(fā)概述一、物料的濃縮目的：①減少質(zhì)量和體積。②提高制品濃度，延長保質(zhì)期。③作為干燥、結(jié)晶或完全脫水的預(yù)處理過程?？山档褪称访撍^程的能耗。④改善品質(zhì)。方法：蒸發(fā)、蒸餾、冷凍濃縮和膜分離1.蒸發(fā)的定義

使含有不揮發(fā)性溶質(zhì)的溶液沸騰汽化并移出蒸氣，從而使溶液中溶質(zhì)濃度提高的單元操作稱為蒸發(fā)，所用的設(shè)備稱為蒸發(fā)器。二、蒸發(fā)操作基本過程

蒸發(fā)操作示意圖2.加熱蒸氣和二次蒸氣蒸發(fā)需要不斷的供給熱能。工業(yè)上采用的熱源通常為新鮮的飽和水蒸氣，而蒸發(fā)的物料大多是水溶液，蒸發(fā)時產(chǎn)生的蒸氣也是水蒸氣。為了易于區(qū)別，前者稱為加熱蒸氣或生蒸氣，后者稱為二次蒸氣。蒸發(fā)操作過程的兩個條件蒸發(fā)既是一個傳熱過程，同時又是一個溶劑汽化，產(chǎn)生大量蒸汽的傳質(zhì)過程。要使蒸發(fā)連續(xù)進(jìn)行，必須做到兩個方面：①不斷地向溶液提供熱能，以維持溶劑的汽化。②及時移走產(chǎn)生的蒸汽，否則，蒸汽與溶液將逐漸趨于平衡，使汽化不能繼續(xù)進(jìn)行。曬鹽三、蒸發(fā)操作的分類按操作壓力分常壓蒸發(fā)加壓蒸發(fā)減壓蒸發(fā)(真空蒸發(fā))閃蒸按操作方式分間歇蒸發(fā)連續(xù)蒸發(fā)按二次蒸氣的利用情況分單效蒸發(fā)多效蒸發(fā)單效蒸發(fā)流程示意圖單效蒸發(fā)：將二次蒸氣不再利用而直接送到冷凝器冷凝以除去的蒸發(fā)操作。四、蒸發(fā)工藝流程與操作條件選擇多效蒸發(fā)流程示意圖多效蒸發(fā)：若將二次蒸氣通到另一壓力較低的蒸發(fā)器作為加熱蒸氣，則可提高加熱蒸氣（生蒸氣）的利用率，這種串聯(lián)蒸發(fā)操作稱為多效蒸發(fā)。效數(shù)單效雙效三效四效五效理論最小值1

1/2

1/3

1/4

1/5實(shí)際最小值1.1

0.57

0.4

0.3

0.27單位蒸氣消耗量

強(qiáng)調(diào)：蒸發(fā)量與傳熱量成正比，多效蒸發(fā)并沒有提高蒸發(fā)量，而只是節(jié)約了加熱蒸汽，其代價則是設(shè)備投資增加。在相同的操作條件下，多效蒸發(fā)器的生產(chǎn)能力并不比傳熱面積與其中一個效相等的單效蒸發(fā)器的生產(chǎn)能力大。錯誤觀點(diǎn)：多效蒸發(fā)器的生產(chǎn)能力是單效蒸發(fā)器的若干倍。四、蒸發(fā)操作的特點(diǎn)1、傳熱性質(zhì)：屬于壁面兩側(cè)流體均有相變化的恒溫傳熱過程。2、溶液性質(zhì)：熱敏性、腐蝕性、結(jié)晶性、結(jié)垢性、泡沫、粘度等。3、沸點(diǎn)升高：當(dāng)加熱蒸氣一定時，蒸發(fā)溶液的傳熱溫度差要小于蒸發(fā)純水的溫度差