7.1 蒸发
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7.1 复习笔记一、概述1.蒸发操作的目的和方法含不挥发性溶质(如盐类)的溶液在沸腾条件下受热,使部分溶剂汽化为蒸气的操作称为蒸发。
化工生产中蒸发操作的目的是:(1)获得浓缩的溶液直接作为化工产品或半成品;(2)借蒸发以脱除溶剂,将溶液增浓至饱和状态,随后加以冷却,析出固体产物,即采用蒸发、结晶的联合操作以获得固体溶质;(3)脱除杂质,制取纯净的溶剂。
单效蒸发:用来自锅炉的蒸汽(加热蒸汽)作加热剂使溶液受热沸腾。
蒸发出的蒸汽(二次蒸汽)如不再利用,应将其在冷凝器中加以冷凝。
这种蒸发装置称为单效蒸发。
蒸发操作可连续或间歇地进行,工业上大量物料的蒸发通常是连续的定态过程。
2.蒸发操作的特点尽管蒸发操作的目的是物质的分离,但其过程的实质是热量传递而不是物质传递,溶剂汽化的速率取决于传热速率。
因此,蒸发操作应属于传热过程,但它具有某些不同于一般传热过程的特殊性。
(1)溶液在沸腾汽化过程中常在加热表面上析出溶质而形成垢层,使传热过程恶化。
因此,蒸发器结构的设计应设法延缓垢层的生成并易于清理。
(2)溶液的物性对蒸发器的设计和操作有重要影响。
(3)溶剂汽化需吸收大量汽化热蒸发操作是大量耗热的过程,节能是蒸发操作应予考虑的重要问题。
蒸汽温位降低的主要原因有两个:①传热需要有一定的温度差为推动力,所以汽化温度必低于加热蒸汽的温度;②在指定外压下,由于溶质的存在造成溶液的沸点升高。
由此可知,蒸发操作是高温位的蒸汽向低温位转化.较低温位的二次蒸汽的利用必在很大程度上决定了蒸发操作的经济性。
二、蒸发设备1.各种蒸发器针对各种物料不同的物性,研制了各种不同结构的蒸发器。
它们均由加热室、流动(或循环)通道、气液分离空间这三部分所组成。
(1)循环型蒸发器①垂直短管式;②外加热式;③强制循环蒸发器。
(2)单程型蒸发器单程型蒸发器中,物料单程通过加热室后蒸发达到指定浓度。
器内液体滞留量少,物料的受热时间大为缩短,所以对热敏物料特别适宜。
三效蒸发器操作规程1.工艺要求1.1产出合格的水;1.2达到废液浓缩要求;1.3做好液体平衡工作,控制处理量、接收量、排放量平衡;2.岗位任务接收精冶工段、化验室废水,利用炉前岗位蒸汽热能,通过本岗位设备,将废液中水利用蒸发冷凝分离出回用,浓缩后废液再处理的工艺。
3.开、停车程序及注意事项3.1开车前准备3.1.1确认在试水过程中出现问题的设备均已检修完毕,通知公用工程准备开车;检查所有放空、放净、取样、冲洗阀门均处于关闭状态。
3.1.2.协调前工段操作人员准备向本工段进料。
3.1.3.检查一次水已经供至车间,各用水点排气完毕,水质无明显的铁锈及杂物。
3.1.4.打开各泵的机械密封冷却水的阀门,机械密封不能在无冷却液的情况下运转。
3.1.5.检查循环冷却水供水压力(0.4MPaG),打开间接冷凝器(E05)进口管线CWS01阀门和出口管线CWR01阀门,并调整阀门开度,检查循环冷却水上水压力(PG05)、温度(TG05)及回水温度(TG06)仪表示参数是否准确。
3.2上料3.2.1打开原料泵(P01)入口阀,启动原料泵,打开泵出口阀并调节阀门的开度,关闭上料管线旁通PL0102上的阀门,并将冷凝水预热器(E01)进料口和出料口处于全开状态,缓慢开启原料流量计(FI01)上游阀门至全开,然后用流量计下游的阀门调节流量(达到3m3/h),开始向蒸发系统进液。
输送液经过冷凝水预热器(E01)进入一效加热室(E02),并开启上料管线PL04、PL05和PL06的阀门分别向二效加热器和三效加热器进液。
3.2.2当一效分离室(V02)内液位达到中视镜时,开启一效轴流泵(P03)进行强制循环。
然后打开一效出料管线PL11过料阀,向二效分离室(V03)进料。
3.2.3.当二效分离室(V02)液位达到中视镜时,关闭上料管线PL07的阀门,开启二效轴流泵(P04)进行强制循环。
然后打开二效出料管线PL15的过料阀,向三效分离室(V04)进料。
EATB25EATB55EATB85小10.620.1240.65 2.17162°蒸发10.70.220.75 2.5182°蒸发1.5 1.050.33 1.13 3.76222°蒸发2 1.40.43 1.505262°蒸发3 2.10.65 2.257.534182°蒸发4 2.80.86 3.001044222°蒸发5 3.5 1.1 3.7512.554262°蒸发6 4.2 1.29 4.5015302°蒸发75 1.5 5.2517.5322°蒸发8 5.7 1.7 6.0020362°蒸发9 6.4 1.9 6.7522.5402°蒸发107.1 2.17.5025462°蒸发117.9 2.48.2527.5502°蒸发128.5 2.69.003056362°蒸发139.4 2.89.7532.560402°蒸发1410310.503564422°蒸发1511 3.2611.2537.570462°蒸发1611.3 3.4412.004074482°蒸发1712.2 3.712.7542.578522°蒸发1812.7 3.8713.504584562°蒸发1913.6 4.1314.2547.5602°蒸发2014.2 4.315.0050642°蒸发2115 4.515.7552.5682°蒸发2215.6 4.716.5055742°蒸发2316.5517.2557.5802°蒸发2417 5.1618.0060842°蒸发2518 5.618.2562.5902°蒸发2620619.0065982°蒸发选型参数计算表选型参数计算表蒸发器片数(冷冻水进12°出7°)压缩机输入功率(Hp)RT 104kcal/h 输入功率(kW)备注蒸发器简易选型(仅供参考)制冷量KW (COP3.33)备注EATB25EATB55/50EATB85(COP3.33)小10.620.1240.652.708306251040°冷凝10.70.220.75 3.1251240°冷凝2 1.40.43 1.50 6.252040°冷凝3 2.10.65 2.259.3752840°冷凝4 2.80.86 3.0012.53640°冷凝5 3.5 1.1 3.7515.625462040°冷凝6 4.2 1.29 4.5018.75542240°冷凝75 1.5 5.2521.875622640°冷凝8 5.7 1.7 6.00253040°冷凝9 6.4 1.9 6.7528.1253240°冷凝107.1 2.17.5031.253640°冷凝117.9 2.48.2534.3754040°冷凝128.5 2.69.0037.54240°冷凝139.4 2.89.7540.6254640°冷凝1410310.5043.754840°冷凝1511 3.2611.2546.8755240°冷凝1611.3 3.4412.00505640°冷凝1712.2 3.712.7553.1255840°冷凝1812.7 3.8713.5056.256240°冷凝1913.6 4.1314.2559.375664040°冷凝2014.2 4.315.0062.5684240°冷凝2115 4.515.7565.625724440°冷凝2215.6 4.716.5068.75744640°冷凝2316.5517.2571.875784840°冷凝2417 5.1618.0075825040°冷凝2518 5.618.2578.125845240°冷凝2620619.0081.25885440°冷凝2720.2584.375905640°冷凝2821.0087.5945840°冷凝2921.7590.625966240°冷凝3022.5093.751006440°冷凝3526.25109.3757440°冷凝4029.981258640°冷凝5037.47156.2510840°冷凝6044.96187.513040°冷凝RT 104kcal/h输入功率(kW)制冷量KW×1.25冷凝器片数 (进30°出35°)冷凝器简易选型一(仅供参考)压缩机输入功率(Hp)选型参数计算表冷凝器简易选型二(仅供参考)。
MVR蒸发器产品简介一、技术特性MVR蒸发器是英文(Mechanical Vapor Recompression)的缩写,被称之为“机械式蒸汽再压缩”蒸发器。
它是国际上二十世纪九十年代末开发出来的一种新型高效节能蒸发设备。
MVR蒸发器是采用低温和低压汽蒸技术和清洁能源----“电能”,产生蒸汽,将媒介中的水分分离出来。
目前MVR是国际上最先进的蒸发技术,是替代传统蒸发器的升级换代产品。
目前该项技术只有北美和欧洲等一些发达国家掌握了该项技术在众多领域中的应用。
MVR蒸发器的基本原理是:在MVR蒸发器系统内,在一定的压力下,利用蒸汽压缩机对换热器中的不凝气(开始预热时)和水蒸汽(开始蒸发时)进行压缩,从而产生蒸汽, 同时释放出热能。
产生的二次蒸汽经机械式热能压缩机(类似于鼓风机)作用后,并在蒸发器系统内多次重复利用所产生的二次蒸汽的热量,使系统内的温度提升5~20℃,热量可以连续多次的被利用,新鲜蒸汽仅用于补充热损失和补充进出料热焓,大幅度减低蒸发器对外来新鲜蒸汽的消耗。
提高了热效率,降低了能耗,避免使用外部蒸汽和锅炉(本蒸汽再压缩式节能蒸发器的主要运行费用仅仅是驱动压缩机的电能)。
由于电能是清洁能源,因此,MVR 蒸发器真正达到了“零”污染的排放(完全没有二氧化碳的排放)。
在中国各级政府大力提倡节能减排的今天,MVR技术的应用具有特别重要的现实意义。
MVR蒸发器原理图如图一所示:图一图二为一小型MVR蒸发器的实照图二图三为一中型MVR蒸发器的实照图三图四为一大型MVR蒸发器图四二、MVR蒸发器的特点1.热效率高,节省能源,功耗低。
蒸发一顿水的能耗只相当于传统蒸发器的四分之一到五分之一。
节能效果十分显著。
2.运行成本低。
MVR蒸发器耗能一般是传统多效蒸发器三分之一到四分之一。
节省的运行费用将是一大笔企业利润。
以一个每小时蒸发50吨水的MVR蒸发器来说,若以购买蒸汽200元/吨计算(内地的平均价格,深圳的价格为300元/吨),传统蒸发器的每吨水成本约为50元/吨(每吨蒸汽可以蒸发4吨水),而MVR蒸发器为20元/吨。
溶解性固体的测定方法一 重量法总溶固是判断循环水结垢和腐蚀情况的依据,故分析它有重要意义。
1 适用范围本标准适用于溶解性固体不低于25mg/L 循环冷却水、天然水的测定。
2 方法提要溶解性固体是指过滤悬浮物后的滤液经蒸发、干燥所得的残渣,它是由水中可过滤而不易挥发的物质组成。
移取过滤后的一定量的水样,在指定温度下干燥至恒重,称重,可测定出水样中溶解性固体的含量。
3 仪器3.1 慢速定量滤纸或滤板孔径为2~5μm 的玻璃砂芯漏斗。
3.2 蒸发皿:d=100mm4 分析步骤将待测水样用慢速定量滤纸或滤板孔径为2~5μm 的玻璃砂芯漏斗过滤。
用移液管移取100ml 过滤后的水样,置于已于105±2℃干燥至恒重的蒸发皿中。
将蒸发皿置于沸水浴上蒸发至干,再将皿于烘箱中同样的温度下干燥至恒重。
烘干1小时,取出后,置于干燥器中冷却30分钟称重,再在相同条件下,烘干半小时,冷却称重,如此反复直至恒重。
5 结果计算以mg/L 表示的水样中溶解性固体(X )按下式计算:X (mg/L )= Vm m )(12 ×106式中:m 1——蒸发皿质量,gm 2——蒸发皿与残留物的质量,gv ——所取试样溶液的体积,ml6 允许差取平行测定结果的算术平均值为测定结果,平行测定结果的绝对差值不大于5mg/L 。
7 附注7.1 蒸发残渣易吸潮,故应迅速称量7.2 若含盐量低的水可吸取水样多些方法二仪器法1 测量范围:温度 0.0~60.0℃ EC:0~3999us/cm TDS:0~2000ppm2 仪器2.1 电池类型:4*1.5V,并带有低电显示报警系统2.2 HI98321 EC/TDS和温度测量仪3 校准3.1 按“OFF”键开机。
3.2 在测量模式下持续按MODE键,直到CAL字样显示在显示屏的下部。
3.3 放开此键,在测量杯中加入校准液“HI7031(1413us/cm)”。
3.4 仪器自动校准完毕后,显示OK字样,1秒钟后返回到正常的测量模式。
八年级物理下册必测题:7.1 走进分子世界◆要点1 分子模型(1)常见的物质时由极其微小的粒子——分子构成。
(2)分子是保持物质化学性质的最小微粒。
(3)分子很小,分子直径和体积都很小;(4)分子间有间隙:组成物质的分子并不是一个紧挨着一个排列,分子之间存在空隙。
◆要点2 分子的运动(1)扩散运动①定义:不同的物质在相互接触时,彼此进入对方的现象叫扩散;是由分子不停地运动形成的。
②扩散现象表明:一切物质的分子都在不停地做无规则运动,同时分子间有间隙。
③气体、液体、固体之间都可以发生扩散现象。
(2)分子热运动①定义:一切分子都在不停地做无规则运动,这种无规则运动叫分子热运动。
②热运动快慢影响因素;温度;温度越高,分子热运动越剧烈。
◆要点3 分子间的相互作用(1)分子间存在相互作用的吸引力和排斥力。
(2)吸引力与排斥力关系:①分子间距离等于平衡距离时,吸引力等于排斥力,分子间作用力为零。
②分子间距离小于平衡距离时,吸引力小于排斥力,分子间作用力表现为排斥力;③分子间距离大于平衡距离时,吸引力大于排斥力,分子间作用力表现为吸引力;④分子间距离大于10倍分子直径时,分子间作用力十分微弱,可以忽略。
(3)物质三态分子结构比较:(4)分子动理论内容:①物质是由大量分子、原子构成的;②物质内的分子在不停地做热运动;③分子之间存在吸引力和排斥力。
Δ基础题系列◆1.关于分子的说法下列正确的是()A.分子是组成物质的最小微粒B.分子是物质中不能再分的最小微粒C.分子是组成物质,并能保持物质化学性质的最小微粒D.分子是人们为了描述物质结构而想象出来的模型,实际是不存在的【答案】C【解析】(1)分子还可以再分割,研究发现,分子是由原子组成的,而原子又是由原子核和电子组成,原子核又是由更小的粒子-质子和中子组成的,质子和中子又是由更小的粒子夸克组成。
所以选项A、B错误。
(2)分子是独立存在而保持物质化学性质的一种粒子,不是人们为了描述物质结构而想象出来的模型,所以选项C是正确,D是错误的。