三效蒸发器脱盐法教学教材

化工原理课程设计三效蒸发一、引言蒸发是化工过程中常用的分离技术之一，广泛应用于化工工艺中的浓缩、提纯、结晶等过程。

三效蒸发是一种高效的蒸发方式，通过多级蒸发器的串联，能够实现能量的充分利用，提高产品质量和能源利用效率。

本文将对化工原理课程设计中的三效蒸发进行详细介绍。

二、三效蒸发的原理三效蒸发是指通过三个级别的蒸发器进行连续蒸发，每个级别的蒸发器都能够利用前一级别的蒸汽来提供热量，从而实现能量的充分回收。

三效蒸发的原理可以概括为以下几个步骤：1. 一效蒸发：将待浓缩溶液进入一效蒸发器，通过加热使其部分蒸发，产生蒸汽。

蒸汽在一效蒸发器中冷凝，释放出的热量用于加热待浓缩溶液。

2. 二效蒸发：一效蒸发器中冷凝的蒸汽进入二效蒸发器，再次进行蒸发。

二效蒸发器中的待浓缩溶液通过加热蒸发，产生更高质量的蒸汽。

二效蒸发器中冷凝的蒸汽同样用于加热待浓缩溶液。

3. 三效蒸发：二效蒸发器中冷凝的蒸汽进入三效蒸发器，进行最后一次蒸发。

三效蒸发器中的待浓缩溶液通过加热蒸发，产生最高质量的蒸汽。

三效蒸发器中冷凝的蒸汽同样用于加热待浓缩溶液。

通过以上步骤，三效蒸发可以实现能量的充分回收，提高能源利用效率。

三、三效蒸发的应用三效蒸发广泛应用于化工工艺中的浓缩、提纯、结晶等过程。

以下是三效蒸发在不同领域的应用案例：1. 食品工业：三效蒸发被用于果汁、乳制品、酱油等食品的浓缩过程。

通过三效蒸发，可以将大量的水分蒸发出去，提高产品的浓缩度和保存期限。

2. 医药工业：三效蒸发被用于制药工艺中的溶剂回收和浓缩。

通过三效蒸发，可以将溶剂回收利用，减少环境污染，并提高产品质量。

3. 石油化工：三效蒸发被用于石油化工过程中的废水处理和溶剂回收。

通过三效蒸发，可以将废水中的溶解物质浓缩，减少废水的排放量，并将溶剂回收利用。

四、三效蒸发的优势和挑战三效蒸发相比传统的单效蒸发具有以下优势：1. 能量回收：通过多级蒸发器的串联，三效蒸发可以实现能量的充分回收，减少能源消耗。

一、主要应用范围工业废水，尤其是化工废水，除了COD高外，还有一项指标就是含盐量。

制约这类废水处理的关键除了B/C、C/N(碳氮比)外，就是含盐量了。

这类废水有着高含盐量，一般，在生化处理污/废水时，含盐量不能超过1%，有些资料上说的是0.6%即含盐量为6000mg/L，但是在实际操作上，含盐量高达1.4%即14000mg/L时，也可以取得较好的效果。

含盐量再高，即便是有耐盐菌的存在，也往往达不到预期的处理效果。

至于盐含量多少适合蒸发（只从盐含量的角度谈适不适合，不谈费用），从我们目前的设备来看，超过3%就可以（不是适合）蒸发，最适合的是盐含量下限5%，上限与不同盐类在水中的溶解度有关。

二、多效蒸发特点高盐废水工程上主要采用蒸发的方法：根据具体工艺不同，可分为单效、双效、多效蒸发。

当原料液在沸点下进入蒸发器，理论单位蒸汽消耗量：三、多效蒸发原理多效蒸发将几个蒸发器串联运行的蒸发操作，使蒸汽热能得到多次利用，从而提高热能的利用率，多用于水溶液的处理。

在三效蒸发操作的流程(见图)中，第一个蒸发器(称为第一效)以生蒸汽作为加热蒸汽，其余两个(称为第二效、第三效)均以其前一效的二次蒸汽作为加热蒸汽，从而可大幅度减少生蒸汽的用量。

每一效的二次蒸汽温度总是低于其加热蒸汽，故多效蒸发时各效的操作压力及溶液沸腾温度沿蒸汽流动方向依次降低。

依据二次蒸汽和溶液的流向，在生蒸汽温度与末效冷凝器温度相同(即总温度差相同)条件下，将单效蒸发改为多效蒸发时，蒸发器效数增加,生蒸汽用量减少，但总蒸发量不仅不增加,反而因温度差损失增加（浓度升高，沸点升高）而有所下降。

但是多效蒸发中效数的限制及最佳效数，蒸发装置中效数越多，温度差损失越大，而且某些浓溶液的蒸发还可能发生总温度差损失等于或大于总有效温度差，此时蒸发操作就无法进行，所以多效蒸发的效数应有一定的限制。

多效蒸发中，随着效数的增加，单位蒸汽的耗量减小，使操作费用降低；另一方面，效数越多，装置的投资费用也越大。

三效蒸发器操作规程正式版一、引言三效蒸发器是一种常用于化工、制药等行业的设备，用于将液体中的溶质通过蒸发浓缩的方式分离出来。

为了确保设备的正常运行和操作人员的安全，制定本操作规程。

二、设备概述三效蒸发器由加热器、蒸发器、冷凝器、泵等部份组成。

其工作原理是通过加热器将进料液体加热至沸腾状态，然后进入蒸发器进行蒸发，蒸汽经过冷凝器冷凝成液体，产生的浓缩液通过泵排出。

三、操作流程1. 设备检查a. 检查设备是否完好，无损坏或者泄漏现象。

b. 检查加热器、蒸发器、冷凝器等部份的温度传感器是否正常工作。

c. 检查泵的运行状态和泵的进出口阀门是否正常。

d. 检查设备周围的安全防护设施是否完好。

2. 设备启动a. 打开加热器的电源，设定加热温度。

b. 打开冷凝器的冷却水阀门，确保冷却水正常流动。

c. 打开泵的电源，设定泵的流量。

3. 进料操作a. 打开进料阀门，将待处理的液体缓慢地注入蒸发器。

b. 根据操作要求，设定蒸发器的压力和温度。

4. 控制操作a. 根据设备的监控系统，实时监测蒸发器的温度、压力等参数。

b. 根据监测结果，调整加热器的加热功率，控制蒸发速率。

c. 根据泵的流量设定，控制浓缩液的排出速率。

5. 停机操作a. 当处理液体的浓度达到要求时，关闭进料阀门。

b. 关闭加热器的电源，住手加热。

c. 关闭泵的电源，住手排液。

d. 关闭冷凝器的冷却水阀门。

四、安全注意事项1. 操作人员必须穿戴好防护装备，如安全帽、防护眼镜、防护手套等。

2. 在操作过程中，严禁将手或者其他物体伸入设备内部。

3. 在操作过程中，如发现设备异常或者异常噪音，应即将停机检查。

4. 操作人员应熟悉设备的紧急停机装置的位置和使用方法。

5. 操作人员应定期接受相关培训，了解设备的操作规程和安全注意事项。

五、故障排除1. 设备无法启动：a. 检查电源是否正常供电。

b. 检查电路是否有断路或者短路现象。

c. 检查设备的保险丝是否损坏。

2. 设备温度异常：a. 检查加热器的加热元件是否正常工作。

三效蒸发器操作规程一、工艺流程简述将料液用泵或输送到第一级自然循环蒸发器内。

该溶液进入到第一级自然循环蒸发器内，溶液在加热室管程内以薄膜的形式向下流动与加热室壳程内的低压蒸汽进行间接换热，溶液进行剧烈的蒸发；蒸发后的溶液进入第二级自然循环蒸发器内进行二次蒸发，蒸发后的溶液又进入第三级强制循环蒸发器内进行三次负压蒸发，溶液在第三级强制循环蒸发器内利用强制循环泵进行循环蒸发，当物料达到工艺要求的浓度后通过采盐机进入盐池，再通过液下泵将盐池中溶液输送到离心机内进行盐的分离。

二、操作步骤1、开车前准备及检查项目：（1）泵类检查运转：点动启动各泵运转正常，无震动无杂音；接地线：确认接地连接完好1；密封水：确认强制循环泵的密封水阀门打开，水流畅通；阀门：确认各泵进出口阀、排污阀全部关闭。

（2）真空泵检查：阀门：确认进气阀、出水阀完全打开，工作液进口阀关闭；仪表：确认各仪表显示正常，在校验的有效期内；接地线：确认真空泵接地线完好。

（3）蒸发器检查阀门：确认第一级、第二级、第三级蒸发器的进料阀打开，不凝气排出阀打开1/2，排污阀关闭2。

冷凝液排出管道上疏水阀前后的阀打开，旁通阀关闭。

第一级蒸发器总汽管道上气动阀关闭，其前后的手动阀门打开，旁路阀关闭。

三级出料阀门关闭，冷凝器的进水阀门打开；仪表检查：确认各蒸发器上的现场显示仪表和远程控制仪表完好准确，在校验的有效期内；视镜：确认各分离室上的视镜完好。

2、开车程序：（1）进料：第一级进料：启动进料泵，缓慢打开泵出口阀门。

打开换热器的蒸汽进口阀，调节阀门开度使得溶液温度预热到100℃左右；第二级进料：当第一级料液达到第一块视镜时，料液靠压差向第二级进料；第三级进料：当第二级料液达到第一块视镜时，料液靠压差向第三级进料。

（2）启动真空泵：当给第一级开始进料的时候，打开工作液进口阀，当自动排水阀有水流出后，启动真空泵，观察调节真空度使真空度控制在0.09MPa。

（3）开蒸汽：当第三级液开始进料时，缓慢打开第一级蒸气进汽阀门进行加温，调节蒸汽阀门，使第二级的蒸汽压力控制在0.45——0.55MPa1，第三级内的料液开始沸腾时启动强制循环泵，当不凝气排出管有较浓的蒸汽排出时关闭各效不凝气排放阀门。

化工原理课程设计三效蒸发在化工领域中，蒸发是一种常见的分离技术。

而三效蒸发是一种高效的蒸发方式，它在提高产能的同时，降低了能耗，具有很大的应用潜力。

本文将介绍三效蒸发的原理、设计和优势。

一、原理三效蒸发是利用多级蒸发器进行连续蒸发的过程。

它由三个蒸发器组成，分别是高效蒸发器、中效蒸发器和低效蒸发器。

其原理是通过将高浓度的溶液从高效蒸发器中的蒸发器底部引入中效蒸发器，再将中效蒸发器中的浓缩液引入低效蒸发器，最终得到浓缩度最高的产物。

二、设计三效蒸发的设计需要考虑多个因素，包括溶液的性质、蒸发器的尺寸和操作条件等。

首先，需要确定溶液的性质，包括溶质的浓度、沸点和热稳定性等。

这些参数将影响蒸发器的设计和操作条件的选择。

其次，需要确定蒸发器的尺寸，包括蒸发器的高度、直径和传热面积等。

这些参数将影响蒸发器的产能和能耗。

最后，需要确定蒸发器的操作条件，包括进料流量、蒸发温度和蒸发压力等。

这些参数将影响蒸发器的稳定性和效率。

三、优势相比于传统的单效蒸发，三效蒸发具有以下几个优势。

首先，三效蒸发可以实现连续操作，提高了生产效率。

在传统的单效蒸发中，溶液需要经过多次蒸发才能达到所需浓度，而三效蒸发可以一次完成，节省了时间和能源。

其次，三效蒸发可以降低能耗。

由于三效蒸发中的蒸发器是串联的，低效蒸发器的进料温度较高，可以利用高效蒸发器和中效蒸发器的余热，减少了能源的消耗。

最后，三效蒸发可以提高产品质量。

由于三效蒸发可以在较低的温度下进行，可以减少溶质的热分解和挥发，提高产品的纯度和稳定性。

四、应用三效蒸发在化工领域中有广泛的应用。

它可以用于浓缩溶液、回收溶剂和提取有价值的成分等。

例如，在果汁生产中，三效蒸发可以用于浓缩果汁，提高果汁的浓度和口感。

在制药工业中，三效蒸发可以用于回收溶剂，减少废物的产生。

在化肥生产中，三效蒸发可以用于提取有机成分，提高产品的价值。

总之，三效蒸发是一种高效、节能的蒸发技术。

它通过多级蒸发器的连续操作，实现了溶液的快速浓缩。

脱盐系统的手动控制：1、开启系统触摸屏控制柜，点击进入手动控制界面，开启冷却水泵和真空循环水泵，调节真空管道放空阀使三效压力控制在-0.05MPa~-0.06MPa。

检查进料电动阀前后及旁通手动阀门状态，应将旁通手动阀门全开，电动阀前后阀门全关闭。

开启进料泵，此时流量基本控制在5~8m3/h左右（可根据实际水量通过阀门开启度调整合适值）。

进料时，控制二效蒸发室液位保持在中下视镜。

3、检查三效入料电动阀前后及旁通手动阀门状态，应将电动阀前后阀门及旁通手动阀门关闭。

将旁通手动阀门处于约1/3开状态（保持三效蒸发室液位在中上视镜）。

4、检查一效入料电动阀前后及旁通手动阀门状态，应将旁通手动阀门全开，电动阀前后阀门全关闭。

开启逆流泵，保持一效液位在中下视镜，开启生蒸汽阀门，观察生蒸汽压力表变化，并做好记录，控制0.1MPa≤压力≤0.2Mpa。

开启强制循环泵，适时开启小循环泵。

5、当一效物料盐浓度接近饱和析出时，开启结晶真空泵，检查出料电动阀前后及旁通手动阀状态，应将旁通手动阀门全开，电动阀前后阀门全关闭，靠真空将物料拉到结晶釜。

6、适当时间后，破坏结晶釜真空，打开放料角阀，将结晶析出的盐放入接料斗。

7、观察真空缓冲罐液位，高于中上部时，开启出水球阀，馏分水流入馏分水罐，关闭出水球阀，开启放空阀破坏真空，启动外排泵排除馏分水。

8、当由于某种原因，需要停止脱盐系统时，先关闭生蒸汽阀门，然后关闭二效进料泵、三效进料旁通阀、一效进料旁通阀、关闭真空循环水泵及冷却水泵。

再次启动时，先开启真空循环水泵及冷却水泵，再打开生蒸汽阀门，依次启动二效进料泵、三效进料旁通阀、一效进料旁通阀。

9、当系统停止后需要外排原料液时，开启各效出料阀门及应急管道阀门，然后启动应急泵，将料液排出。

三效蒸发器脱盐法蒸发是现代化工单元操作之一，即用加热的方法使溶液中的部分溶剂汽化并去除，以提高溶液的浓度，或为溶质析出创造条件[4]。

三效蒸发器脱盐法是利用浓缩结晶系统将废液中的无机盐通过蒸发的方式加以去除的方法。

三效蒸发器是由相互串联的三个蒸发器组成，低温（90℃左右）加热蒸气被引入第一效，加热其中的废液，产生的蒸气被引入第二效作为加热蒸气，使第二效的废液以比第一效更低的温度蒸发，这个过程一直重复到最后一效。

第一效凝水返回热源处，其它各效凝水汇集后作为淡化水输出，一份的蒸气投入，可以蒸发出多倍的水出来。

同时，高盐废水经过由第一效到最末效的依次浓缩，在最末效达到过饱和而结晶析出，由此实现盐分与废水的固液分离。

在含盐废水的处理过程中，含盐废水进入三效浓缩结晶装置，经过三效蒸发冷凝的浓缩结晶过程，分离为淡化水（淡化水可能含有微量低沸点有机物）和浓缩晶浆废液；无机盐和部分有机物可结晶分离出来，焚烧处理为无机盐废渣；不能结晶的有机物浓缩废液可采用滚筒蒸发器，形成固态废渣，焚烧处理；淡化水可返回生产系统替代软化水加以利用。

三效蒸发器脱盐法具有技术成熟、可处理废水范围广、占地面积小、处理速度快、节能等优点，随着化工产业的发展，越来越多的高含盐废水需要处理，三效蒸发器脱盐法的应用将越来越广泛。

3 三效蒸发器3.1 三效蒸发器应用范围三效蒸发器可应用于处理化工生产、食品加工厂、医药生产、石油和天然气采集加工等企业在工艺生产过程中产生的高含盐废水，适宜处理的废水含盐量为3.5% ～25%（质量百分比），COD浓度为2000～10,000ppm。

3.2 三效蒸发器组成及原理三效蒸发器主要由相互串联的三组蒸发器、冷凝器、盐分离器和辅助设备等组成（如图所示）。

三组蒸发器以串联的形式运行，组成三效蒸发器。

整套蒸发系统采用连续进料、连续出料的生产方式。

高含盐废水首先进入一效强制循环结晶蒸发器，结晶蒸发器配有循环泵，将废水打入蒸发换热室，在蒸发换热室内，外接蒸气液化产生汽化潜热，对废水进行加热。

NaCl三效蒸发工艺操作规程一、试、开车1、准备阶段⑴用纯水清水清洗设备、管路，保证设备完好，管路通畅，阀门灵活。

⑵检查压力表、真空表、视镜及记录仪表、仪控柜等。

⑶各蒸发器所有管道阀门、排净阀门、放空阀门处于关闭状态。

⑷开启所有传动设备看其是否运行正常，检查电机、电器仪表运转及绝缘情况是否良好。

⑸按过液程序向一效、二效、三效过水至工艺指标规定液位。

⑹做好联动试车准备，开启循环水冷却系统、真空系统、检查两系统的设备运转是否正常。

⑺按正常操作规程，向一效加热室送蒸汽加热，逐步使各效蒸发器运转正常。

⑻检查各设备、管道、阀门等确实无泄漏；真空度是否合格；检查机、泵等运转设备是否运转正常。

⑼正常试水两小时。

⑽试水完毕停止供汽，将所有设备容器内水排放干净，关闭所有阀门。

2、开车阶段⑴打开上料泵和入料总阀（近路阀门），向一、二、三效过液至工艺指标规定液位。

⑵开启所有的压力、温度等指示仪表。

⑶开启一、二、三效强制循环泵和各效出料泵，打开一效加热室加热蒸汽阀门，开始一效蒸发，打开一效加热室冷凝水排放阀门，蒸汽压力不宜过高，在0.1MPa左右。

⑷逐步提高一效蒸发加热室的蒸汽压力，调节幅度每次不大于0.05Mpa，待一效液面沸腾后同时开始加热二效，打开二效蒸发器冷凝水排放阀门，观察二效温度和压力的提高，开启真空系统。

⑸待二效液面沸腾后同时开始加热三效，打开三效蒸发器冷凝水排放阀门，观察三效温度和压力的提高。

⑹在各效蒸发加热的同时，调节加热室冷凝水排放阀门，保持排出的冷凝水中不带汽，且保持加热室内不存冷凝水，同时适当间歇开启各效的不凝气体排放阀。

⑺开循环水、冷却水系统。

3、正常操作阶段⑴逐步提高蒸汽压力。

⑵调节各效的操作状况及进出料流量，使蒸发器达到蒸发正常条件，分离室的液位到工艺指标规定液位。

⑶调节真空系统到工艺指标规定真空度。

⑷分析三效出料泵出口浓缩液浓度及固体含量，达到要求后，开启出料阀向稠厚器内过液。

⑸调整各出料泵、阀门使蒸发操作处于稳定状态。