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轻污油进提升管返炼?
轻污油进提升管返炼,在 原料油 喷嘴前好还是作 终止剂 好,如果在原料油喷嘴前注入对原料油反应有何影响?
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不锈钢钢管什么情况下会有点蚀 而且大面积?
我先说两个 水质有问题 氯离子 过多 还有个不知道对不对 钢管在酸洗时 缓蚀剂 不过关 产生的氢气扩散到管子 管子氢脆 整个系统设备 只有 蒸发器 的钢管大面积点蚀 不像氯离子的问题啊。氢脆会不会啊
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螺杆压缩机在天然气和石油工业中用的多吗?谢谢?
如题,请高手指教,举例说明
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求购特殊毛细管?
我单位一 高压管 线需要内径0.3mm外径1.5mm左右的毛细管制作孔板,材质 不锈钢 或铜的都可。那位盖德手里有此类毛细管或知道经销商的,请与本人联系,谢谢!
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BDU型再沸器是什么样的?
我用HTFS+想算BKU型卧式 再沸器 ,但是由于想用longitudinal fins壳程只能选D或M型的不知道哪个算出来是我想要的
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安装caxa实体设计2006遇到的问题?
安装caxa实体设计2006时出现下面对话框,该怎么?谢谢!
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苯抽提装置,苯检验罐的作用?
我们新上的重整装置,苯抽提单元的产品苯在出装置之前先经过苯检验罐,苯检验罐的作用除了中间缓冲和采样分析外还有哪些呢?为什么每次在收苯结束后要静置2个小时以上才能采样呢?
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上周国内盐酸市场行情走势(9.03-9.07)?
生意社2012半年度数据发布会 第五届 氟化 工产业链发展高峰论坛 生意社市场中心成立 中国化工网调研中心全面升级 生意社09月14日讯 本周国内 盐酸 市场整体大行情以平稳为主,个别厂家上调出厂报价。据生意社监测的数据显示月初国内31%合成盐酸主流均价为68.33元/吨,周末主流均价上调至71.67%,价格上涨的幅度为4.89%。 目前国内盐酸市场仍然处于价格低稳的阶段,下游医药等行业需求稳定而清淡,对整个盐酸市场无利好因素支撑,鉴于氯碱企业开工率有所降低,盐酸产量相对减少,弱势提振盐酸市场,部分厂家借此提高出厂报价,但整体市场供过于求的局面并没有因此得到较大改善,下游市场的冷清仍然制约着盐酸市场,生意社化工分社盐酸分析师李炜预计随着烧碱市场价格的下滑,盐酸货源量或有所减少,但幅度有限,后期仍将保持价格低位的趋势。 hcbbs ! ! 。
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求事故预案?
空分 空压机 停车化肥厂停车事故预案 空分停车了? 我们是 多喷嘴水煤浆气化装置、 高压锅炉 、低温 甲醇 洗、液氮洗、气提法生产尿素 现在这个事故预案如何写?
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回流量对塔压的影响。?
今天听说回流量加大塔压先下降后上升,是怎么回事?
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关于三氯化磷管道设计的疑惑?
目前正在做一个三 氯化磷 车间的设计,首先我查阅了相关资料,了解到了三氯化磷的物性,知道了这种物质的危害性很大,所以不敢掉以轻心。 现在还在主要管道研究阶段,但由于没有做过相应设计,希望氯碱板块的各位达人多多帮助。 我想知道输送三氯化磷的管道有什么特殊要求,比如说低排如何处理,因为三氯化磷会和水起反应,所以在排放时采用什么方法,什么形式。 # + + 。hcbbs
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人孔垫片标准的问题?
求助:1) HG/T21516-2005 RF Ⅰ s-35CM ( WC-1220 ) -600-0.6 2) HG/T21520-2005 RF Ⅲ s-35CM(WD-2323)-500-1.0 这两个人孔的垫片,标准是什么?有谁知道的,请告诉我,谢谢! 有疑问的地方的是1)HG/T21516-2005中是非金属平垫,没有C-1220 2)HG/T21520-2005中使用的 缠绕垫片 是PN16
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求pipedrop软件?
求pipedrop软件,对此软件还不熟悉,不知道是做什么用的,望盖德的朋友专家解答!
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劳烦各位帮忙:精馏塔选型?
我在做关于氨吸收式制冷的毕业设计,在设计系统各部件时遇到一些问题。 关于系统中 精馏塔 的选型和CAD图纸的绘制遇到问题。以下是我计算的数据: (一)蒸馏塔 (Ⅰ) 填料塔 填料塔的结构简单,便于用耐腐蚀材料制成,并且具有压降小等优点。 计算填料塔 提馏段理论板数n1=2,回流比R=0.12,氨循环量G=3970公斤/小时, 循环倍率f=8.11,塔压P=15.95公斤/厘米2。 1. 求塔径按最不利条件截面来进行计算 上升之气体状态 ξ1″=94.4%,t1=103℃ 下降之气体状态 ξ1a′=38.1%, t1a=101℃ 气体比重 γ″=(M/22.4)×[273/(273+t)] ×P =(0.994 ×17/22.4+0.056×18/22.4)273/(273+103) ×15.95 =8.75 公斤/米3 液体比重按ξ=38.1%,t=101℃由图查得γ′=795公斤/米3 液体粘度按ξ=38.1%,t=101℃由图查得μ=2910-6公斤·秒/米2 填料采用40×40×4.5的陶瓷环,乱堆。由表查得。 干填料因子 a/ε3=305米-1 液体流量L=(f+R)G=(8.11+0.12)3970=32650公斤/小时 气体流量 G=(1+R)G=(1+0.12)3970=4450公斤/小时 V=G /r=4450/8.75=509米3/小时 气体通过填料塔的泛点速度 ㏒[(ω02/g)×(a/ε3)×(γ′/γ″)μ′0.16] =-0.125-0.75(L /G)1/4( γ″/γ′) 1 /8 ㏒[(a02/g)×(a/ε3) 1/4×(γ′/γ″)μ′0.16] =-0.125-0.75(32650 /4450) 1/4 ( 8.75/795) 1 /8 =2.235 (ω02/g)×(e/ε3)×( γ″/γ′) μ′0.16=0.0172 则,液泛速度为 ω0=√0.0172/(e/gε3)×( γ″/γ′) μ′0.16 = √17.210-3/(305/9.81)(8.75/795)0.2840.16=0.248米/秒 取空塔速度为液泛速度的0.8倍 ω=0.248×0.8=0.1985米/秒 填料塔的直径 D= √V/0.785×3600×ω=√509/0.785×3600×0.1985=0.955米 取塔径为1.0米,则气体流速 ω′=509/(0.785×3600×1.02)=0.18米/秒 ω>ω′,可以满足要求。 2. 求填料层高度 n=nl /np=2/0.5=4块 用40×40×4.5的陶瓷环时,K=3 则 h=n/K=4/3=1.33米 取h=1.5米 3. 求填料层的压降 空塔速度ω=0.18米/秒 由表查得填料因子φ=350米-1 液相重度校正系数 ψ=1000/795=1.26 (L /G)√( γ″/γ′)=(32650/4450)√(8.75/795)=0.772 (ω2/g)φψ( γ″/γ′)μ′0.2 =0.182 ×350×1.26/9.81(8.75/795)0.2840.2=0.0125 查图得△P′=29毫米汞柱/米填料,填料层的压降为29×1.5=43.5毫米汞柱。 ( Ⅱ)浮阀塔板 浮阀塔板是近年来得到广泛使用的一种比较新型的鼓泡式 传质设备 。浮阀塔板由塔板、溢流堰、降液管、阀片等部分组成。塔板上开有许多小孔作气流通道,每一孔的上方设有可上下浮动的阀片,上升的气流经过阀片与横流过塔板的液体接触,进行传质过程。 计算浮阀塔板 蒸馏塔精馏段升入第一块板的条件 V=0.1381米3 /秒=497米3/小时 L=1.677 ×10-4米3/秒=0.603米3/小时, γ″=8.945公斤/米3, γ′=790公斤/米3,,σ=19.05达因/厘米 1. 塔径计算 设塔板间距Ht=0.35米,设塔板上清液层高度hye=0.07米 L /V(γ′/γ″)1/2=1.677×10-4/0.1381(790/8.945)1/2=114×10-4 查图得 C20=0.049 C=0.048 ωmax=C0√(γ′-γ″) /γ″=0.048√(790-8.945) /8.945=0.449米/秒 空塔速度ω=0.7ωmax =0.7×0.449=0.314米/秒 塔径 D=√V/0.785ω=√(0.1381/0.7850.314)=0.75米 取 D=0.8米× 实际空塔速度ω′=V/0.785D2=0.1381/0.785×0.82=0.275米/秒 2. 堰及降液管 塔板形式取单流式 ly1=0.8D=0.80.8=0.64 Ag /At=0.145; ωg/D=0.2 则 Ag= 0.145 At=0.145×0.785×0.82=0.0329米2 停留时间 τ= AgHt/L=0.0329×0.35/1.677×10-4=8.2>5秒 降液管内流速 ωg=L/Ag=1.677×10-4/0.00392=0.0428米/秒<0.1米/秒 采用齿形堰,齿深hch=0.01米 当溢流层不超过齿顶时, h0y=1.17(L ×hch/ly)2/5=1.17(1.677×10-4×0.01/0.64)2/5=0.00685米 堰高 hy=hye-h0y=0.07-0.00685=0.06315米 取hy =0.065米 则 hye=0.065+0.00685=0.07185米 取h0=0.03米 3. 塔板上布置浮阀 取 F0=11 ωk= F0√γ″=11√8.945=3.68米/秒 阀数N=837V/ωk =837×0.1381/3.68=31.4个 取 t=80毫米,作图排列,得到N=39个 实际孔数 ωk =837V/N=837×0.1381/39=2.97米/秒 F0= ωk√γ″=2.97√8.945=8.89 A0=V /ωk =0.1381/2.97=0.0465米2 4. 压降 △hb=5.34ωk 2γ″/2gγ′ =5.34 ×2.972/2×9.81×8.945/790=0.0288米液柱 △hq=△hb +△hye=0.0288+0.0359=0.0647米液柱 5. 泛液情况 △hg=0.153(L/lyh0)2 =0.153(1.677 ×10-4/0.64×0.03)2=0.00001165米液柱 △H= △hq +△hye +△hg =0.0647+0.07185+0.00001165=0.13656米液柱 0.5(Ht+hy)=0.5(0.35+0.065)=0.2075米>△H 故不会产生液泛 6. 雾沫挟带 Ca=V √γ″ (γ′-γ/″)=0.1381√[8.945/(790-8.945)] =0.01475米3, /秒 CF=0.106 Z=D-2 ωg=0.8-2×0.16=0.48 Aw=At-2Ag=0.502-2 ×0.0729=0.3562米3, 泛点%=(100Cq+136LZ)AwKCF = (100×0.01475+136×1.677×10-4×0.48)0.3562×1×0.106=39.3% 泛点%=100Cq/0.78AtCFK=100×0.01475/0.78×0.502×0.106=35.6% 则泛点为39.3%<80%,此时雾沫携带量<0.1公斤/公斤蒸汽 7. 负荷上下线 (1)负荷上限按液泛控制 △Hmax=0.5(Ht+hy)=0.2075米液柱 △hqmax=△H-hye-△hg=0.2075-0.07185-0.00001165=0.13564米液柱 △hbmax=△hqmax-△hye=0.13564-0.0359=0.09974米液柱 则ωkmax/ωk=√(△hbmax/△hb)=√(0.09974/0.0288)=1.86 Vmax=0.1381 ×1.86=0.257米3,/秒 (2) 负荷下限 F0min /F0=5/8.89×100%=56.3% Vmin=56.3% ×0.1381=0.0779米3,/秒 请各位帮我选择一个合适的型号,若能附精馏塔CAD图纸将不胜感激!!!!!!
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反应釜夹套热传计算软件?
http://software-teknik-kimia.blogspot.tw/2006/01/plant-design-part-3-heat-transfer.html Vesselpak为一准确计算 反应釜 传热及 搅拌叶片 功率损耗的软件, 但已失传许久 望好心人提供
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汽提塔汽提效率下降后的现象有哪些?
二氧化碳汽提法, 汽提塔 汽提效率下降后的现象有哪些?
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“仪表点”怎么翻译?
仪表由设备厂统一配置,仪表点待设备订货后再次确认。 这里的仪表点,我感觉是控制点数的意思。 但不知道如何合理翻译。 请各位支招。 [ ]
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氢油比的范围?
柴油 加氢精制中的氢油比的范围是多少?为什么?
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制硫风机的问题?
5万吨以上的硫回收装置你们都用的什么类型的制硫 鼓风机 ?有陕鼓的吗?请介绍一下你们的情况,顺便发张图片,谢谢!
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提供一些蒸发的理论资料供大家学习交流?
、蒸馏的原理 利用混合物在一定压力下各组分相对挥发度(沸点)的不同进行分离的一种单元操作。 一、蒸发过程概述 1.蒸发的概念 将含有不挥发溶质的溶液加热沸腾,使其中的挥发性溶剂部分汽化从而将溶液浓缩的过程称为蒸发。蒸发操作广泛应用于化工、轻工、制药、食品等许多工业中。 2.蒸发操作的目的 工业蒸发操作的主要目的是: (1)稀溶液的增浓直接制取液体产品,或者将浓缩的溶液再经进一步处理(如冷却结晶)制取固体产品,例如稀烧碱溶液(电解液)的浓缩、蔗糖水溶液的浓缩以及各种果汁、牛奶的浓缩等等; (2)纯净溶剂的制取,此时蒸出的溶剂是产品,例如海水蒸发脱盐制取淡水。 (3)同时制备浓溶液和回收溶剂,例如中药生产中酒精浸出液的蒸发。 工业上被蒸发的溶液多为水溶液,故本章的讨论仅限于水溶液的蒸发。原则上,水溶液蒸发的基本原理和设备对其它液体的蒸发也是适用的。 3.蒸发流程 按照分子运动学说,当液体受热时,靠近加热面的分子不断地获得动能。当一些分子的动能大于液体分子之间的引力时,这些分子便会从液体表面逸出而成为自由分子,此即分子的汽化。因此溶液的蒸发需要不断地向溶液提供热能,以维持分子的连续汽化;另一方面,液面上方的蒸汽必须及时移除,否则蒸汽与溶液将逐渐趋于平衡,汽化将不能连续进行。 【播放动画5-1】液体蒸发过程 液体蒸发的简化流程如图片5-1所示,其主体设备—蒸发器由加热室和分离室两部分组成,其中加热室为一垂直排列的加热管束,在管外用加热介质(通常为饱和水蒸汽)加热管内的溶液,使之沸腾汽化。浓缩了的溶液(称为完成液)由蒸发器的底部排出。而溶液汽化产生的蒸汽经上部的分离室与溶液分离后由顶部引至冷凝器。为便于区别,将蒸出的蒸汽称为二次蒸汽,而将加热蒸汽称为生蒸汽或新鲜蒸汽。 对于沸点较高的溶液的蒸发,可采用高温载热体如导热油、融盐等作为加热介质,也可以采用烟道气直接加热。 4.蒸发过程的分类 (1)常压蒸发、加压蒸发和减压蒸发 按蒸发操作压力的不同,可将蒸发过程分为常压、加压和减压(真空)蒸发。对于大多数无特殊要求的溶液,采用常压、加压或减压操作均可。但对于热敏性料液,例如抗生素溶液、果汁等的蒸发,为了保证产品质量,需要在减压条件下进行。减压蒸发的优点是: 1)溶液沸点降低,在加热蒸汽温度一定的条件下,蒸发器传热的平均温度差增大,于是传热面积减小; 2)由于溶液沸点降低,可以利用低压蒸汽或废热蒸汽作为加热蒸汽; 3)溶液沸点低,可防止热敏性物料的变性或分解; 4)由于温度低,系统的热损失小。但另一方面,由于沸点降低,溶液的粘度大,使蒸发的传热系数减小,同时,减压蒸发时,造成真空需要增加设备和动力。 (2)单效蒸发与多效蒸发 根据二次蒸汽是否用作另一蒸发器的加热蒸汽,可将蒸发过程分为单效蒸发和多效蒸发。若前一效的二次蒸汽直接冷凝而不再利用,称为单效蒸发,图片5-1所示为单效蒸发的流程示意。若将二次蒸汽引至下一蒸发器作为加热蒸汽,将多个蒸发器串联,使加热蒸汽多次利用的蒸发过程称为多效蒸发。 (3)间歇蒸发与连续蒸发 根据蒸发的过程模式,可将其分为间歇蒸发和连续蒸发。间歇蒸发系指分批进料或出料的蒸发操作。间歇操作的特点是:在整个过程中,蒸发器内溶液的浓度和沸点随时间改变,故间歇蒸发为非稳态操作。通常间歇蒸发适合于小规模多品种的场合,而连续蒸发适合于大规模的生产过程。 5.蒸发操作的特点 前已述及,蒸发操作是从溶液中分离出部分溶剂,而溶液中所含溶质的数量不变,因此蒸发是一个热量传递过程,其传热速率是蒸发过程的控制因素。蒸发所用的设备属于热交换设备。 但与一般的传热过程比较,蒸发过程又具有其自身的特点,主要表现在: (1)溶液沸点升高 被蒸发的料液是含有非挥发性溶质的溶液,由拉乌尔定律可知,在相同的温度下,溶液的蒸汽压低于纯溶剂的蒸气压。换言之,在相同压力下,溶液的沸点高于纯溶剂的沸点。因此,当加热蒸汽温度一定,蒸发溶液时的传热温度差要小于蒸发溶剂时的温度差。溶液的浓度越高,这种影响也越显著。在进行 蒸发设备 的计算时,必须考虑溶液沸点上升的这种影响。 (2)物料的工艺特性 蒸发过程中,溶液的某些性质随着溶液的浓缩而改变。有些物料在浓缩过程中可能结垢、析出结晶或产生泡沫;有些物料是热敏性的,在高温下易变性或分解;有些物料具有较大的腐蚀性或较高的粘度等等。因此,在选择蒸发的方法和设备时,必须考虑物料的这些工艺特性。 (3)能量利用与回收 蒸发时需消耗大量的加热蒸汽,而溶液汽化又产生大量的二次蒸汽,如何充分利用二次蒸汽的潜热,提高加热蒸汽的经济程度,也是蒸发器设计中的重要问题。 问:通过与一般的传热过程比较,简述蒸发操作的特点。 答:蒸发操作是从溶液中分离出部分溶剂,而溶液中所含溶质的数量不变,因此蒸发是一个热量传递过程,其传热速率是蒸发过程的控制因素。蒸发所用的设备属于热交换设备。 但蒸发过程又具有其自身的特点,主要表现在: (1)溶液沸点升高 被蒸发的料液是含有非挥发性溶质的溶液,由拉乌尔定律可知,在相同的温度下,溶液的蒸汽压低于纯溶剂的蒸气压。换言之,在相同压力下,溶液的沸点高于纯溶剂的沸点。因此,当加热蒸汽温度一定,蒸发溶液时的传热温度差要小于蒸发溶剂时的温度差。溶液的浓度越高,这种影响也越显著。在进行蒸发设备的计算时,必须考虑溶液沸点上升的这种影响。 (2)物料的工艺特性 蒸发过程中,溶液的某些性质随着溶液的浓缩而改变。有些物料在浓缩过程中可能结垢、析出结晶或产生泡沫;有些物料是热敏性的,在高温下易变性或分解;有些物料具有较大的腐蚀性或较高的粘度等等。因此,在选择蒸发的方法和设备时,必须考虑物料的这些工艺特性。 (3)能量利用与回收 蒸发时需消耗大量的加热蒸汽,而溶液汽化又产生大量的二次蒸汽,如何充分利用二次蒸汽的潜热,提高加热蒸汽的经济程度,也是蒸发器设计中的重要问题。 问:什么是温度差损失和溶液的沸点升高?并简要分析产生的原因。 答:蒸发计算中,通常将总温度差与有效温度差的差值称为温度差损失,即 。 亦称为溶液的沸点升高。蒸发器内溶液的沸点升高(或温度差损失),应由如下三部分组成,即 。 (1)由于溶液中溶质存在引起的沸点升高 由于溶液中含有不挥发性溶质,阻碍了溶剂的汽化,因而溶液的沸点永远高于纯水在相同压力下的沸点。溶液的沸点tB主要与溶液的种类、浓度及压力有关。 (2)由于液柱静压头引起的沸点升高 由于液层内部的压力大于液面上的压力,故相应的溶液内部的沸点高于液面上的沸点tB ,二者之差即为液柱静压头引起的沸点升高。 (3)由于流动阻力引起的沸点升高 二次蒸汽从蒸发室流入冷凝器的过程中,由于管路阻力,其压力下降,故蒸发器内的压力高于冷凝器内的压力。换言之,蒸发器内的二次蒸汽的饱和温度高于冷凝器内的温度,由此造成的沸点升高以 表示。 与二次蒸汽在管道中的流速、物性以及管道尺寸有关,但很难定量分析,一般取经验值,约为1~1.5℃。对于多效蒸发,效间的沸点升高一般取1℃。 问:并流加料的多效蒸发装置中,一般各效的总传热系数逐效减小,而蒸发量却逐效略有增加,试分析原因。 答:在多效蒸发中,各效的操作压力依次降低,相应地,各效的加热蒸汽温度及溶液的沸点亦依次降低。因此,只有当提供的新鲜加热蒸汽的压力较高或末效采用真空的条件下,多效蒸发才是可行的。 平流加料时溶液从压力和温度较高的蒸发器流向压力和温度较低的蒸发器,故溶液在效间的输送可以利用效间的压差,而不需要泵送。同时,当前一效溶液流入温度和压力较低的后一效时,会产生自蒸发(闪蒸),因而可以多产生一部分二次蒸汽。但是随着溶液从前一效逐效流向后面各效,其浓度增高,而温度反而降低,致使溶液的粘度增加,蒸发器的传热系数下降。 问:多效蒸发中为什么有最佳效数? 答:多效蒸发中随着多效蒸发效数的增加,温度差损失加大。某些溶液的蒸发还可能出现总温度差损失大于或等于总温度差的极端情况,此时蒸发操作则无法进行。因此多效蒸发的效数是有一定限制的。 一方面,随着效数的增加,单位蒸汽的耗量减小,操作费用降低;而另一方面,效数越多,设备投资费也越大。而且由表5-3可以看出,尽管 随效数的增加而降低,但降低的幅度越来越小。因此,蒸发的适宜效数应根据设备费与操作费之和为最小的原则权衡确定。 通常,工业多效蒸发操作的效数取决于被蒸发溶液的性质和温度差损失的大小等各种因素。每效蒸发器的有效温度差最小为5~7℃。溶液的沸点升高大,采用的效数少。 问:提高生产强度的措施有哪些?各有什么局限性? 答:提高蒸发强度的基本途径是提高总传热系数K和传热温度差 。 (1)传热温度差 的大小取决于加热蒸汽的压力和冷凝器操作压力。但加热蒸汽压力的提高,常常受工厂供气条件的限制,一般为0.3~0.5MPa,有时可高到0.6~0.8MPa。而冷凝器中真空度的提高,要考虑到造成真空的动力消耗。而且随着真空度的提高,溶液的沸点降低,粘度增加,使得总传热系数K下降。因此,冷凝器的操作真空度一般不应低于10~20 kPa。由以上分析可知,传热温度差的提高是有限制的。 (2)提高蒸发强度的另一途径是增大总传热系数。总传热系数K取决于两侧对流传热系数和污垢热阻。 蒸汽冷凝的传热系数 通常总比溶液沸腾传热系数 大,即在总传热热阻中,蒸汽冷凝侧的热阻较小,但在蒸发器操作中,需要及时排除蒸汽中的不凝气体,否则其热阻将大大增加,使总传热系数下降。 管内溶液侧的沸腾传热系数 是影响总传热系数的主要因素。如前所述,影响 的因素很多,如溶液的性质、蒸发器的类型及操作条件等等。由前面介绍的沸腾传热系数的关联式可以了解影响 的若干因素,以便根据实际的蒸发任务,选择适宜的蒸发器型式及其操作条件。 管内溶液侧的污垢热阻往往是影响总传热系数的重要因素。特别当蒸发易结垢和有结晶析出的溶液时,极易在传热面上形成垢层,使K值急剧下降。为了减小垢层热阻,通常的办法是定期清洗。此外,亦可采用减小垢层热阻的其它措施。例如,选用适宜的蒸发器型式(如强制循环或列文蒸发器等);在溶液中加入晶种或微量阻垢剂等等。 问:稀释热明显,如何影响生蒸汽的用量? 答:有些溶液,如CaCl2、NaOH的水溶液,在稀释时其放热效应非常显著。因而在蒸发时,作为溶液稀释的逆过程,除了提供水分蒸发所需的汽化潜热之外,还需要提供和稀释热效应相等的浓缩热。溶液浓度越大,这种影响越加显著。 第五 章蒸发 第一节 概 述 一、蒸发操作及其在工业中的应用 原理:蒸发是溶液浓缩的单元操作。它采用加热的方法,使溶有不挥发性溶质的溶液沸腾,其中的部分溶剂被气化除去,而溶液得到浓缩。 应用:蒸发操作主要用于提高溶质的浓度;浓缩溶液和回收溶剂;获得纯净的溶剂等。 二、蒸发操作的特点 蒸发操作是将溶液加热至沸点,使其中挥发性溶剂与不挥发性溶质的分离过程。 蒸发操作进行的条件是供给溶剂汽化所需的热量,并将产生的蒸气及时排除。 蒸发器的加热室通常采用间壁式换热器,其两侧为恒温。 蒸发过程的特点是(与传热相比较): 1、因溶液沸点升高等因素会引起温度差损失; 2、因蒸发过程耗热量很大,所以应充分考虑热能利用; 3、因处理物料性质不同,故需充分考虑物料的特性及工艺条件,再选择或设计适宜的蒸发器。 三、蒸发操作的分类 1、按操作方式可以分为间歇式和连续式,大多数蒸发过程为连续操作的稳态过程。 2、按二次蒸气的利用情况可以分为单效蒸发和多效蒸发,若产生的二次蒸气不加利用,直接经冷凝器冷凝后排出,这种操作称为单效蒸发。若把二次蒸气引至另一操作压力较低的蒸发器作为加热蒸气,并把若干个蒸发器串联组合使用,这种操作称为多效蒸发。多效蒸发中,二次蒸气的潜热得到较为充分的利用,提高了加热蒸气的利用率。 3、蒸发可在常压、加压或减压下进行。减压蒸发也称为真空蒸发。 真空蒸发有许多优点:在低压下操作,溶液沸点较低,有利于提高蒸发的传热温差;可以利用低压蒸气作为热源;对热敏性物质的蒸发也较为有利。在加压蒸发中, 所得到的二次蒸气温度较高,可作为下一效的加热蒸气加以利用。因此,单效蒸发多为真空蒸发;多效蒸发的前效为加压或常压操作,而后效则在真空下操作。 第二节 单效蒸发与真空蒸发 一、单效蒸发设计计算 蒸发器由加热器和蒸发室组成,此外还需 除沫器 、冷凝器等。单效蒸发设计计算的内容包括: 1、缺点水的蒸发量 2、加热蒸汽的消耗量 3、蒸发器所需要的传热面积 1.蒸发水量的计算 蒸发操作中,由于溶质是不挥发物质,因此,蒸发前后其质量不变,对它作物料衡算,可得蒸发量,即 完成液的浓度为 2.加热蒸气消耗量的计算 加热蒸气用量由热量衡算确定。 若只利用加热蒸气的冷凝潜热,则冷凝液在饱和温度下排出,其用量为 若溶液为沸点加热,且不计热损失,则为 式中:D/W称为单位蒸气消耗量,r′为加热蒸气的冷凝潜热;r为二次蒸气的冷凝潜热。 3.蒸发器传热面积的计算 1)传热平均温度差Δtm的确定 在蒸发操作中传热的平均温度差应为 ,称为有效温度差,式中T 为加热蒸气的温度;t1为溶液的沸点,此值需通过计算获得。 若蒸发操作的热源为饱和水蒸气,则T可由水蒸气表查得。 溶液的沸点t1,通常是根据冷凝器的压力p,查饱和水蒸气表得二次蒸气得冷凝温度T’,再计算出各种温度差损失 后,用下式计算: 温度差损失包括: A、溶液的沸点升高 ’常为溶液在常压下因溶质存在而较纯溶剂(水)的沸点升高值,即 ,其中tA为常压下溶液的沸点,可由手册查取。 若蒸发操作在加压或真空条件下进行,则 ’常需乘以校正系数 式中T’和 r’ 均指操作压力下二次蒸气的饱和温度和汽化潜热。 B、液柱静压头引起的溶液沸点升高 蒸发器加热室中有一定液位,因液面下的压力比液面表面压力高,则液面下的沸点比液面上的高,二者之差称为液柱静压头引起的溶液沸点升高,以 表示,其值用料液高度一半处的压力 ,并用 进行近似计算, 式中tav 、tb分别为pav 、p'压力水蒸气的饱和温度。 C、管道阻力产生压降引起的温度差损失 该损失是二次蒸气由分离室出口到冷凝器之间的压降所造成的温度差损失,通常取 =1℃。 因此,蒸发过程中的总温度差损失 为 = + + 溶液的沸点t1 2)总传热系数K的确定 蒸发器的总传热系数可按下式计算 上式影响K值各因素中,往往是Ri和?i 成为其设计和操作中的主要问题。由于蒸发过程中,加热面处溶液中的水分汽化,浓度上升,因此溶液很易超过饱和状态,溶质析出并包裹固体杂质,附着于表面,形成污垢,所以Ri往往是蒸发器总热阻的主要部分。为降低污垢热阻,工程中常采用的措施有:加快溶液循环速度,在溶液中加入晶种和微量的阻垢剂等。影响?i的因素很多,如溶液的性质,沸腾传热的状况,操作条件和蒸发器的结构等。提高?i的有效办法是增加溶液的循环速度和湍动程度等。 通常总传热系数K仍主要靠现场实测确定,设计时也可查表取值估计。 二、蒸发器的生产能力与生产强度 1、蒸发器的生产能力 蒸发器的生产能力可用单位时间内蒸发的水分量来表示。由于蒸发水分量取决于传热量的大小,因此其生产能力也可表示为 2、蒸发器的生产强度 蒸发器的生产强度u简称蒸发强度,是指单位时间单位传热面积上所蒸发的水量,kg/(m2?h) 若为沸点进料,且不计热损失,根据 , 则 由上式可知,若蒸发操作的压力一定,则二次蒸气的汽化热r‘也可视为常数,因此,欲提高蒸发器的生产强度,主要途径是提高总传热系数K和传热温度差Δtm(T-t1)。前者,上面已述。提高传热温度差的方法: 采用真空蒸发或选用高温热源,如 高温导热油 、熔盐或用电加热等。 第三节 多效蒸发 采用多效蒸发的目的是为了减少新鲜蒸气用量,具体方法是将前一效的二次蒸气作为后一效的加热蒸气。 一、多效蒸发流程 1、并流流程 即加热蒸气和原料液均顺次流经各效。这种加料的特点是前一效到后一效可自动加料,后一效中的物料会产生自蒸发,可多蒸出部分水汽,但溶液的黏度会随效数的增加而增大,使传热系数逐效下降,所以并流加料不适宜处理随浓度增加而增加较高的物料。 2、逆流流程 即加热蒸气走向与并流相同,而物料走向则与并流相反。这种加料的特点是各效中的传热系数较均匀,适于处理黏度随温度变化较大的物料。 3、平流流程 即加热蒸气走向与并流相同,但原料液和完成液则分别从各效中加入和排出。这种流程适用于处理易结晶物料。 二 、多效蒸发设计计算 多效蒸发需要计算的内容有:各效蒸发水量、加热蒸气消耗量及传热面积。由于其效数多,未知数也多,所以计算远较单效蒸发复杂。因此目前已采用电子计算机进行计算。但基本依据和原理仍然是物料衡算,热量衡算及传热速率方程。鉴于计算中出现未知参数,因此常采用试差法,其步骤如下: 1、根据物料衡算求出总蒸发量; 2、根据经验设定各效蒸发量,再估算各效溶液浓度。通常各效蒸发量可按各效蒸发量相等的原则设定,即 并流加料的蒸发过程,由于有自蒸发现象,则可按如下比例设定: 若为两效 若为三效 根据设定得到各效蒸发量后,即可通过物料衡算求出各完成液的浓度; 3、设定各效操作压力以求各效溶液的沸点。通常按各效等压降原则设定,即相邻两效间的压差为: 4、应用热量衡算求出各效的加热蒸气用量和蒸发水量; 5、按照各效传热面积相等的原则分配各效的有效温度差,并根据传热效率方程求出各效的传热面积; 6、校验各效传热面积是否相等,若不等,则还需重新分配各效的有效温度差,重新计算,直到相等或相近时为止。 三、 多效蒸发效数的限制 单效和多效蒸发过程中均存在温度差损失。若二者的操作条件相同,即加热蒸气压力和冷凝器压力相同时,多效蒸发的温度差损失较单效时的大,而且效数越多,温度差损失将越大。不难理解,随着效数的增加,分配到各效的有效温度差就越小,这将导致设备的生产强度下降。若欲完成一定的生产强度,则设备加热面积必须增大,使投资增加。通常,工程上以三效为多。 四、蒸发过程的经济性和节能 蒸发过程是一个能耗较大的单元操作,通常把能耗也作为评价其优劣的另一个重要评价指标,或称为加热蒸气的经济性,其定义为1kg蒸气可蒸发的水分量,即 额外蒸气的引出,供其它设备使用,可大大提高其经济性,同时还降低了冷凝器的负荷,减少冷却水量。 采用热泵蒸发也是提高经济性、减少能耗的有效措施。 此外,充分利用冷凝水和冷凝水显热也是工程上采用的方法,不过它不适用于蒸气直接冷凝的场合。
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