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蒸发过程及危险性分析

  
评论: 更新日期:2011年05月25日

  ⑤蒸发操作需在蒸发器中进行。沸腾时,由于液沫的夹带而可能造成物料的损失,因此蒸发器在结构上与一般加热器是不同的。

  ⑥蒸发操作中要将大量溶剂汽化,需要消耗大量的热能,因此,蒸发操作的节能问题将比一般传热过程更为突出。由于目前工业上常用水蒸气作为加热热源,而被蒸发的物料大多为水溶液,汽化出来的蒸汽仍然是水蒸气,为区别起见,我们将用来加热的蒸汽称为生蒸汽,将从蒸发器中蒸发出的蒸汽称为二次蒸汽。充分利用二次蒸汽是蒸发操作中节能的主要途径。如果将二次蒸汽引至另一蒸发器作为加热蒸汽之用,则称为多效蒸发;如果二次蒸汽不再被利用,而是冷凝后直接放掉,则称为单效蒸发。蒸发是借加热作用使溶液中所含的溶剂不断汽化,不断被除去,以提高溶液中溶质浓度,或使溶质析出,即使挥发性溶剂与不挥发性溶质分离的物理过程。如制糖工业中,蔗糖水、甜菜水的浓缩。氯碱工业中的碱液提浓以及海水淡化等都采用蒸发的办法。

  蒸发按其采用的压力可以为常压蒸发、加压蒸发和减压蒸发(真空蒸发)。按其蒸发所需热量的利用次数可分为单效蒸发和多效蒸发。蒸发所需设备称蒸发器,它一般由加热室和蒸发室两部分组成。自然循环蒸发器是指溶液在设备内的循环是在加热的情况下,由于各部分溶液密度的不一致,以及蒸气流在运动过程中带动液体运动,使溶液得以循环的蒸发器。强制循环蒸发器是指溶液在设备内的循环主要是依靠外界加入动力所导致的强制运动的蒸发器。

  液体在设备内仅加热一次,不作循环就可蒸发达到所需要求的蒸发器称为单程蒸发器。从安全技术角度出发,凡蒸发的溶液,皆具有一定的特性。例如,溶质在浓缩过程中若有结晶、沉淀和污染生成,这样将导致传热效率的降低,并产生局部过热,因此,对加热部分需经常清洗。对具有腐蚀性溶液的蒸发,尚需考虑设备的腐蚀问题。为了防腐,有的设备需用特种钢材制造。对于热敏性溶液的蒸发,尚需考虑温度的控制。特别是由于溶液的蒸发产生结晶和沉淀,而这些物质又是不稳定的局部过热可使其分解变质或燃烧、爆炸,则更应注意控制蒸发温度。为防止热敏性物质的分解,可采用真空蒸发的方法,降低蒸发温度。或者使溶液在蒸发器内停留的时间和与加热面接触的时间尽量缩短,例如采用单程循环、高速蒸发等。

  闪急蒸发是将料液加热到一定温度,经过节流减压进入压力低于其饱和蒸气压的闪蒸室中,料液因过热而将部分溶剂急剧汽化的蒸发操作。闪急蒸发是一个绝热过程,溶剂汽化所需的汽化热由料液本身的显热提供。闪急蒸发后,料液温度下降,浓度升高,气液两相的温度和压力达到平衡。闪急蒸发的操作方式与闪急蒸馏相同,因此两者常统称为闪蒸。但闪急蒸馏所处理的料液中各组分都能挥发,而闪急蒸发所处理的料液中溶质一般是不挥发的。

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