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蒸发操作的条件确定

时间:2023-06-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:需要确定的蒸发操作条件主要是蒸发器加热蒸汽的压力 和冷凝器的操作压力或真空度。正确确定蒸发的操作条件,对保证产品质量和降低能源消耗,具有重要的意义。要在一个广阔的温度范围内确定一个合适的加热蒸汽温度和冷凝器压力,是一个涉及许多因素的颇为复杂的问题。因此,能够采用较高温度的饱和蒸汽作为加热蒸汽是有利的。

蒸发操作的条件确定

需要确定的蒸发操作条件主要是蒸发器加热蒸汽的压力( 或温度) 和冷凝器的操作压力或真空度。正确确定蒸发的操作条件,对保证产品质量和降低能源消耗,具有重要的意义。

(一)蒸发器加热蒸汽的压力(或温度)

通常,被蒸发的溶液有一个允许的最高温度,超过这个温度,物料就会变质、破坏。例如蔗糖溶液,为了防止高温下分解或焦化,其蒸发温度一般不能超过127℃。这就是确定加热蒸汽压力( 或温度) 的重要依据。

蒸发操作可以在地域最大允许温度的广阔温度范围内进行,可以采用加压蒸发、常压蒸发或真空蒸发。要在一个广阔的温度范围内确定一个合适的加热蒸汽温度和冷凝器压力,是一个涉及许多因素的颇为复杂的问题。

一般化工厂,常装设蒸汽机透平机以驱动其他机器或发电机。因而蒸发用蒸汽应考虑利用蒸汽机、透平机的废气。直接采用未经做功的锅炉减压蒸汽是不经济的。糖厂中蒸汽机的废气压力为1.515 ×105 ~1.717 ×105Pa[1.5 ~1.7atm( 绝压) ],透平机则为3.03 ×105 ~4.04 ×105Pa[3 ~4atm( 绝压) ]。(www.xing528.com)

蒸发是一个消耗大量加热蒸汽而又产生大量二次蒸汽的过程。从节能的观点出发,应该充分利用蒸发所产生的二次蒸汽作为其他加热设备的热源,既要求蒸发装置能提供温度较高的二次蒸汽。这样,既可减少锅炉生蒸汽的消耗量,又可减少末效进入冷凝器的二次蒸汽量,提高了蒸汽的利用率。因此,能够采用较高温度的饱和蒸汽作为加热蒸汽是有利的。但通常所用饱和蒸汽的温度不超过180℃;超过180℃,相应的压强就很高,这就增加了加热的设备费和操作费。

多效蒸发旨在节省加热蒸汽,化工生产一般采用多效蒸发。如果第一效采用较高压力的加热蒸汽,则末效可以采用低真空蒸发或常压蒸发,甚至可以采用加压蒸发。此时末效产生的二次蒸汽具有较高的温度,可以全部利用,而不进入冷凝器( 为适应生产中实际存在的不稳定性,冷凝器不能取消) ,因而经济性高。此外,各效操作温度较高,溶液黏度较低,传热好,蒸发强度较大。如果工厂提供的是低压蒸汽( 蒸汽机废气) ,为了利用这些低压蒸汽,并实现多效蒸发,则末效应采用在较高的真空度下操作,以保证各效具有必要的传热温度差。此时,各效二次蒸汽温度不高,利用价值低。末效二次蒸汽进入冷凝器冷凝,能量大量损失,又消耗了冷却水泵所需的能量。此外,各效在较低温度下操作,溶液黏度大,传热差,蒸发强度也较低。但对于那些高温对产品质量有不良影响的物料,这种低温蒸发显然是好的。

(二)冷凝器的操作压力或真空度

对混合式冷凝器而言,其最大的真空度取决于冷凝器内的水温和真空装置的性能。通常冷凝器的最大的真空度为0.824 ×105 ~0.850 ×105Pa(620 ~640mmHg) ,也可高达0.93 ×105Pa(700mmHg) 。

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