化工硝酸钠三效蒸发方案20181230

化工原理课程设计–––––三效蒸发装置设计班级: 高073（杏）**: ******: ***化工原理课程设计任务书设计题目：三效标准（外加热）式蒸发器的设计原始数据：1、处理量（kg/h）：35002、初始温度（ C）：203、初始浓度（%）：104、完成液浓度（%）：45工艺特点：1、并流操作；2、进料温度；3、抽出额外蒸汽量：E1=0；E2=0；4、加热蒸汽压强（kg/cm2绝压） 65、末效真空度（mmHg 表压）620设计内容：1、蒸发器的工艺计算和结构设计2、混合冷凝器的设计或选型3、预热器的设计或选型4、泵的设计或选型设计要求：1、画一张详细（最好带控制点的）工艺流程图2、编写一份规范的设计说明书目录第一章蒸发装置的设计…………………………………………………………( 1 ) 第一节设计方案简介…………………………………………………………( 2 )第二章工艺流程草图及说明…………………………………………………… ( 4 )第三章工艺计算及主体结构计算………………………………………………( 5 ) 第一节多效蒸发的工艺计算…………………………………………………( 5 )第二节蒸发器的主要结构尺寸计算……………………………………………… ( 14 )第四章蒸发装置的辅助设备……………………………………………………( 19 )第五章主要设备强度计算及校核………………………………………………( 22 )第六章设计一览表及总结………………………………………………………( 23 )参考文献……………………………………………………………………………………( 25 )第一章 蒸发装置的设计本章符号说明英文字母 希腊字母c — 比热容，kJ/(㎏·℃)； — 对流传热系数，W/(m 2·℃)；d — 管径, m ；— 温度差损失，℃； D — 直径, m ；— 有限差值； D — 加热蒸汽消耗量, kg/h ；— 误差； e — 单位蒸汽消耗量, kg/kg ； — 热损失系数； f — 校正系数； — 阻力系数； F — 进料量, kg/h ； — 导热系数，W/(m ·℃)； g — 重力加速度, m/s 2； — 黏度，Pa ·s ；h — 高度, m ； — 密度，kg/ m 3；H — 高度, m ； — 总和； k — 杜林线的斜率； — 系数。

天津农学院化工原理课程设计任务书设计题目：KNO水溶液三效并流加料蒸发装置的设计3系别：食品科学系专业：学生姓名: 学号:起迄日期:2010 年 5 月25日~2010年 6 月5日****:***教研室主任：xx课程设计任务书(4)主要辅助设备选型，包括气液分离器及蒸气冷凝器等。

(5)绘制KNO3水溶液三效并流加料蒸发装置的流程图及蒸发器设备工艺简图。

F ,0x ,0t 11 22t3x ，3t1T 2T 3T（6）对本设计进行评述通过对此次化工课程设计的学习，让我不仅巩固了化工原理的基础知识，更懂得如何活学活用，通过自己的头脑和思路让设备拥有所需要的用途，理论联系实际，不仅仅是对这一门功课的学习，更让我了解到各学科都要学以致用，学会如何想如何用，怎样用，怎样好用。

为以后更好的学习工作打下了一个好的基础。

学会word 的使用，学会了公式编辑器，懂得了蒸发器的工作原理和怎样方便快速的计算，都是通过这次设计得到的体会，我会珍惜这次学习的机会，让以后的学习工作更有效率。

（四）参考文献:1) 贾绍义，柴诚敬等。

化工原理课程设计 天津：天津大学出版社 2008 2) 柴诚敬，张国亮等。

化工原理（上册）北京：高等教育出版社 2008 3) 郁浩然 化工计算 中国石化出版社 19904) R ．H ．PERRY 化学工程手册(第六版)化学工业出版社 1992xx课程设计任务书要求〔包括图表、实物等硬件要求〕：××××××（小4号宋体，20磅××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××计划：起迄日期工作内容天津农学院课程设计说明书设计名称设计题目设计时间系别专业班级姓名指导教师年月日XXXXX课程设计说明书目录课程设计说明书一律用A4纸（课程设计说明书一般应包括设计方案、设计过程、设计结果、设计体会、参考文献等，不同专业可根据本专业课程设计题目的特点，自行规定设计说明书的具体内容。

KNO3水溶液三效并流加料蒸发实验设计说明书广西科技大学化工原理课程设计规范课题名称：kno3水溶液三效并流加料蒸发实验设计指导教师：罗建平班级：卓越化工121姓名：学号：成绩评定：讲师：（签名）2021年12月31日英文字母B？管道壁厚，MC？比热容，kJ/（kg.C）d？加热管内径，MD？直径，穆？蒸发体积强度，m3/（m3.S）vs？流体的体积流量，m3/SV？分离室的体积，m3w？蒸发量，kg/HD？加热蒸汽消耗量，kg/HW？质量流量，kg/hf?原料液流量，kg/hf?校正系数，无因次g?重力加速度，m/s2h?高度，mk?总传热系数，w/(m2.?c)l?长度，mn?管数，n?蒸发系统总效数，p?绝对压力，paq?总传热量，wr?气化潜热，kj/kgs?传热面积，m2t?溶液的温度，?ct?管心距，mt?温度，?cu?流速，m/sp?压力s?秒x?溶质的质量分率，无因次x?单位体积冷却水的蒸汽质量，kg/m3希腊字母??温度损失，?c??热利用系数，无因次??导热系数，w/(m.?c)??粘度，pa.s??表面张力，n/m??密度，kg/m3??管材质的校正系数，无因次焊接系数，无量纲下标k?冷凝器的l?液体的max?最大的min?最小的v?蒸汽的u?体积的目录1概述............................................................................ . (1)1.1蒸发和蒸发过程11.2蒸发操作的分类11.3蒸发操作的特点21.4蒸发器的选型22设计任务22.1设计题目............................................................................ .................................22.2设计任务及操作条件............................................................................ (3)2.2.1设计任务32.2.2。

化工原理课程设计三效蒸发装置设计班级:高073 （杏）姓名:韩彪_______________指导老师:朱国华化工原理课程设计任务书设计题目：三效标准（外加热）式蒸发器的设计原始数据：1、处理量（kg/h ）: 35002、初始温度（C）: 203、初始浓度（%）:104、完成液浓度（%）：45工艺特点：1、并流操作；2、进料温度；3、抽出额外蒸汽量：E1=0 ；E2=0 ；4、加热蒸汽压强（kg/cm 2绝压） 65、末效真空度（mmHg 表压）620设计内容：1、蒸发器的工艺计算和结构设计2、混合冷凝器的设计或选型3、预热器的设计或选型4、泵的设计或选型设计要求：1、画一张详细（最好带控制点的）工艺流程图2编写一份规范的设计说明书、目录第一章蒸发装置的设计................................... (1 •)…第一节设计方案简介............................................ (• 2 )•第二章工艺流程草图及说明............................. (-4第三章工艺计算及主体结构计算........................... (-5 第一节多效蒸发的工艺计算...................................... (5-)第二节蒸发器的主要结构尺寸计算 ............................... (-14 )第四章蒸发装置的辅助设备............................. (-19 )•第五章主要设备强度计算及校核............................ (-22-)第六章设计一览表及总结................................ (-23 •)•参考文献............................................... (25 •) ••…第一章 蒸发装置的设计希腊字母— 对流传热系数， W/(m 2•$— 温度差损失，C ； — 有限差值； — 误差； — 热损失系数； — 阻力系数； — 导热系数，W/(m 7; — 黏度，Pas;— 密度， kg/ m 3；— 总和；— 系数。

NaOH 水溶液三效并流蒸发装置的设计方案符号说明)./(////)./(p 22C m W K kgJ h mh s m g f hkg F hkg D mD md C kg kJ C mb i ︒---------︒--总传热系数，二次蒸汽的焓，高度，重力加速度，校正系数原料液流量，加热蒸汽消耗量，直径，加热管的内径，比热容，管壁厚度，英文字母误差温度损失，对流川热系数，希腊字母质量，单位体积冷却水的蒸汽溶质的质量分率质量流量，蒸发量，分离室的体积，流体得体积流量，蒸发体积强度，-︒-∆︒--------εαCC m W mkg X x hkg Ws hkg W m V sm V s m m U S )./(////)./(233333a //).(//)../(222c P p sm u CT mt Ct m S WC m R kgkJ r R WQ m W q P Pap n n s m kg M mL A e r 压力，流速，温度，管心距，溶液的温度（沸点），传热面积，污垢热阻，气话潜热，雷诺系数总传热速率，热通量，普朗特准数绝对压力，蒸发系统总效数，管数，溶液质量，子周边上的单位时间内通过单位管长度，--︒--︒--︒-----------水流收缩系数管材质的校正系数密度，粘度，导热系数，热利用系数---⋅-︒--ϕφρμλη3/)./(mkg sPa C m W一、蒸发装置设计任务书1.1 设计题目NaOH 水溶液蒸发装置的设计1.2 设计任务及操作条件（1）设计任务处理量（ ）： 37083.3 （kg/h ）原料液浓度（ ）： 12% 质量分率产品浓度（）： 40% 质量分率 （2）操作条件 加料方式： 三效并流加料原料液温度： 第一效沸点温度各效蒸发器中溶液的平均密度：ρ1=1014kg/m 3，ρ2=1060kg/m 3，ρ3=1239kg/m 3加热蒸汽压强： 500kPa（绝压），冷凝器压强为 15kPa（绝压）各效蒸发器的总传热系数：K1=1500W/（m2·K），K2=1000W/（m2·K），K3=600W/（m2·K）各效蒸发器中液面的高度： 1.5m各效加热蒸汽的冷凝液均在饱和温度下排出。

化工原理课程设计–––––三效蒸发装置设计班级: 高073（杏）姓名: 韩彪指导老师: 朱国华化工原理课程设计任务书设计题目：三效标准（外加热）式蒸发器的设计原始数据：1、处理量（kg/h）：35002、初始温度（ C）：203、初始浓度（%）：104、完成液浓度（%）：45工艺特点：1、并流操作；2、进料温度；3、抽出额外蒸汽量：E1=0；E2=0；4、加热蒸汽压强（kg/cm2绝压） 65、末效真空度（mmHg 表压）620设计容：1、蒸发器的工艺计算和结构设计2、混合冷凝器的设计或选型3、预热器的设计或选型4、泵的设计或选型设计要求：1、画一详细（最好带控制点的）工艺流程图2、编写一份规的设计说明书目录第一章蒸发装置的设计…………………………………………………………( 1 ) 第一节设计方案简介…………………………………………………………( 2 )第二章工艺流程草图及说明…………………………………………………… ( 4 )第三章工艺计算及主体结构计算………………………………………………( 5 ) 第一节多效蒸发的工艺计算…………………………………………………( 5 )第二节蒸发器的主要结构尺寸计算……………………………………………… ( 14 )第四章蒸发装置的辅助设备……………………………………………………( 19 )第五章主要设备强度计算及校核………………………………………………( 22 )第六章设计一览表及总结………………………………………………………( 23 )参考文献……………………………………………………………………………………( 25 )第一章 蒸发装置的设计本章符号说明英文字母 希腊字母c — 比热容，kJ/(㎏·℃)； — 对流传热系数，W/(m 2·℃)；d — 管径, m ；— 温度差损失，℃； D — 直径, m ；— 有限差值； D — 加热蒸汽消耗量, kg/h ；— 误差； e — 单位蒸汽消耗量, kg/kg ； — 热损失系数； f — 校正系数； — 阻力系数； F — 进料量, kg/h ； — 导热系数，W/(m ·℃)； g — 重力加速度, m/s 2； — 黏度，Pa ·s ；h — 高度, m ； — 密度，kg/ m 3；H — 高度, m ； — 总和； k — 杜林线的斜率； — 系数。

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。

【三效降膜式蒸发器】一、用途和适用范围本设备适用于羊奶、牛奶、乳酸、果汁、生化工程、木糖、葡萄糖、制药、造纸黑液、氢氧化钠化工等热敏性物料的蒸发浓缩，亦可用于味精工业中的发酵母液和赖氨酸母液的浓缩和环保工程、废液回收处理等，完全符合GMP标准，是食品工厂生产过程主要设备之一。

二、主要技术参数（点击查看）三、工作原理物料由蒸发器顶部经料液分配装置均匀配于各蒸发管内，物料在重力的作用下，沿着蒸发管内壁液膜状由上而下流动。

在整个下降过程的同时，与蒸发管外壁加热蒸汽发生热交换而进行薄膜蒸发。

所发生的二次蒸汽的流向一致，故对料液沿蒸发管内壁向下运动以及分布呈薄膜起了进一步的促进作用，起到提高传热系数，使得传热效率提高。

四、结构简述该设备凡与物料、蒸汽、二次蒸汽及其冷凝水接触的另部件均采用不锈钢制造1Cr18Ni9Ti、SUS304、SUS316L。

该设备由第一、二、三效蒸发器，第一、二、三效旋流分离器、物料平衡槽、进料泵、出料泵、冷凝泵、热压泵、真空泵、预热器、控制仪表箱等部分组成。

第一、二、三效蒸发器的蒸发管束为长4-8米（根据蒸发量大小确定），壁厚2毫米的不锈钢内镜面管，管束胀接在上下管板之间，在壳程里，上下管板之间沿着管长方向，装置6块垂直于管束的栏板，以便提高壳程流速，促进湍动程度，提高传热系数，在上管板上装置物料分配器，以使物料能均匀地在蒸发管内壁上形成液膜。

第一、二、三效旋流分离器，内外表面抛光，上封头装置灯孔，视镜，器内上固定捕沫帽。

物料平衡槽，槽内装有自动控制液位的液位传感器，用于控制液位高低。

离心泵、进料泵、循环泵、冷凝泵皆为不锈离心泵，其叶轮采用敞开式，密封采用机械双密封。

热压泵，根据二次蒸汽重压缩的原理，采用热压泵将一效二次蒸汽抽出一部分，与生蒸汽混合后提高二次蒸汽的压力、温度，再二次利用为加热第一效，以减少蒸汽消耗量，其喷嘴数为四只。

真空泵，多级泵和水力喷射器用于抽真空，极限真空度为730mmHg。

含钠盐废水蒸发结晶方案一、蒸发器选型简述本设计方案针对含盐废水，采用三效顺流强制循环蒸发装置。

氯化钠溶液蒸发属于蒸发结晶，因此蒸发器采用抗盐析、抗结疤堵管能力强的强制循环蒸发器。

由于该混合溶液具有腐蚀性，长期运转考虑，蒸发材质可选用316L不锈钢，其余采用碳钢材质。

二、原液组成进料量及组分：溶液处理量为1.5t/h，含20%的氯化钠。

三、主要工艺参数四、工艺流程简介4.1原液准备系统工厂产生的含氯化钠的废水流入原液池，原液池起到储存、调节原液的作用，满足废水蒸发处理设备的连续稳定运行。

原液池配备有原液提升泵，原液提升泵将含盐废水均匀输送至蒸发处理系统，调节原液泵后的控制阀门保持原液提升量与蒸发量的平衡。

4.2 蒸汽及二次蒸汽系统来自锅炉房的蒸汽通过分汽缸后用阀门调节进入Ⅰ效加热室，控制表压为3.0Kgf/cm2。

生蒸汽管路上设置有安全阀，超压后自动排泄报警，确保蒸发系统的安全。

Ⅰ效蒸发室蒸发后的二次蒸汽经蒸汽管路进入Ⅱ效加热室，Ⅱ效蒸发室蒸发后的二次蒸汽经蒸汽管路进入Ⅲ效加热室。

Ⅰ效加热室的冷凝水排回锅炉房。

Ⅱ效加热室的冷凝水进入Ⅱ效闪蒸罐，Ⅱ效闪蒸罐中产生的闪发汽体进入Ⅲ效加热室，Ⅲ效加热室的冷凝水进入Ⅲ效闪蒸罐，Ⅲ效闪蒸罐中产生的闪发汽体回到冷凝器进口，冷凝水经阀门调节进入冷凝水平衡缸。

Ⅲ效蒸发室排出的二次蒸汽进入冷凝器，冷凝器冷凝产生的冷凝水与Ⅱ效加热室、Ⅲ效加热室产生的冷凝水汇集至冷凝水罐，最终由冷凝水泵抽至外界水池储存并进一步生化处理。

4.3 盐浆系统本工艺采用转效排盐，集中排母液的方式进行生产。

Ⅰ效集盐角中的盐排到Ⅱ效下循环管中。

Ⅱ效集盐角中的盐排到Ⅲ效下循环管中。

最后Ⅲ效集盐角的盐浆由盐浆泵抽入漩涡盐分离器进行分离进入沉盐器，沉盐器收集满后将盐排入离心机离心分离，离心母液回蒸发室再次蒸发结晶，离心机离心分离出来的盐分可以直接出售，如果要求更低的含水率，也可以再进入干燥系统进一步脱离水处理。

催化剂硝酸钠废水处理技术方案---连续蒸发结晶工艺有限责任公司2016年12月13日第一章：设计基础1.设计依据（客户提供主要技术条件）见下表2. 设计范围硝酸钠回收装置技术工艺包是为以催化剂制备过程中产生的硝酸钠废水为原料经蒸发结晶干燥包装得到高纯度的硝酸钠产品，工艺路线经由双效逆流蒸发，闪蒸结晶，干燥，包装机包装后得到工业硝酸钠产品的工艺流程。

本项目的设计范围包括硝酸钠双效逆流蒸发、闪蒸结晶、稠厚、离心、干燥以及硝酸钠产品包装等组成的联合单元边界线以内的工艺技术路线设计、设备计算选型、设备建议布置、仪表联锁控制及电气系统等在内的工艺工程设计内容。

设计生产能力为水处理量5800kg/h，操作弹性50%~130%，生产时间7200小时/年。

3. 单元划分：4.原料、产品的规格（1）原料为浓度为3~4%的硝酸钠混合溶液（2）来料温度：35℃（3）来料压力：0.25MPaG（4）酸碱性：弱碱性（5）硝酸钠物性外观与性状：无色三方结晶或菱形结晶或白色细小结晶或粉末。

无臭，味咸，略苦。

当溶解于水时其溶液温度降低，溶液呈中性。

有氧化性，与有机物摩擦或硫磺等撞击能引起燃烧或爆炸。

有毒。

分子式NaNO3、分子量84.99、熔点306.8℃、相对密度(水=1)：2.261在380℃时开始分解，400~600℃时放出氮气和氧气，加热至700℃时放出一氧化氮，至775~865℃时才有少量二氧化氮和一氧化二氮产生。

5.硝酸钠在水中的溶解度表6.公用物料和能量规格7.采用的标准规范第二章：方案工艺说明1. 主要工艺操作条件为了使系统正常稳定的运行，根据设计需求对系统中各个主要过程点的工艺参数确定如下：一效强制循环器的溶液温度设定控制为112℃，一效分离室操作压力为0.05MPa，二效强制循环蒸发器的溶液温度控制为75℃左右，分离室操作压力为-0.08MPa；闪蒸结晶器的溶液温度设定控制为60℃，设备操作压力为负压；稠厚器的操作温度为60℃，设备操作压力为常压；第二段振动流化床干燥机的操作温度为90℃，设备操作压力为常压。