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《naoh水溶液三效并流加料的蒸發(fā)裝置——化工原理課程設計》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在教育資源-天天文庫。
1、中南大學《化工原理》課程設計設計題目NaOH水溶液三效并流加料的蒸發(fā)裝置學院化學化工學院專業(yè)班級高級工程人才實驗班學生學號1507110128學生姓名姚玉婷指導老師邱運仁目錄1.設計任務………………………………………………（3）2.設計方案簡介…………………………………………（4）301.三效并流蒸發(fā)設計計算………………………………（5）2.蒸發(fā)器的主要結構尺寸的計算………………………（16）3.蒸發(fā)裝置的輔助設備的選用計算……………………（19）4.三效蒸發(fā)器結構尺寸確定……………………………（21)5.附圖……………………………
2、………………………（23)6.參考文獻………………………………………………（25）7.后記……………………………………………………（26）10．CAD圖…………………………………………………（27）1.設計任務1.1設計條件（1）處理能力年產30000噸NaOH水溶液（2）設備形式中央循環(huán)式管式蒸發(fā)器（3）操作條件30①NaOH水溶液的原料濃度為10％，完成液體濃度為40％，原料液溫度為第一效沸點溫度。②加熱汽壓力為500Kpa（絕熱），冷凝器的絕壓為15.5kpa熱）。③各效蒸發(fā)器的總傳熱系數(shù)分別為K1=3000W/（m2*0C）
3、K2=1500W/（m2*0C）K3=750W/（m2*0C）④蒸發(fā)器中溶液的液面高度為2m。⑤各效加熱蒸發(fā)汽的冷凝液在飽和溫度下排出，忽略熱損失。⑥每年按照330天計，每天24小時1.2附加說明（1）設計方案簡介：對確定的工藝流程及蒸發(fā)器型式進行簡要論述（2）蒸發(fā)器的工藝計算：確定蒸發(fā)器的傳熱面積（3）蒸發(fā)器的主要結構尺寸設計（4）主要輔助設備選型，包括氣液分離器及蒸汽冷凝器等。（5）繪制NaOH水溶液三效并流加料蒸發(fā)裝置的設備工藝簡圖（6）對本設計進行評述2.設計方案簡介2.1設計方案論證30多效蒸發(fā)的目的是：通過蒸發(fā)過程中的二
4、次蒸汽再利用，以節(jié)約蒸汽的消耗，從而提高蒸發(fā)裝置的經(jīng)濟性。目前根據(jù)加熱蒸汽和料液流向的不同，多效蒸發(fā)的操作流程可以分為平流、逆流、并流和錯流等流程。本設計根據(jù)任務和操作條件的實際需要，采用了并流式的工藝流程。下面就此流程作一簡要介紹。并流流程也稱順流加料流程（如圖1），料液與蒸汽在效間同向流動。因各效間有較大的壓力差，液料自動從前效流到后效，不需輸料泵；前效的溫度高于后效，料液從前效進入后效呈過熱狀態(tài)，過料時有閃蒸出現(xiàn)。此流程有下面幾點優(yōu)點：①各效間壓力差大，可省去輸料泵；②有自蒸發(fā)產生，在各效間不必設預熱管；③由于輔助設備少，裝置
5、緊湊，管路短，因而溫度損失?。虎苎b置操作簡便，工藝條件穩(wěn)定，設備維修工作減少。同樣也存在著缺點：由于后效溫度低、濃度大，因而料液的黏度增加很大，降低了傳熱系數(shù)。因此，本流程只適應于黏度不大的料液。2.２蒸發(fā)器簡介隨著工業(yè)蒸發(fā)技術的發(fā)展，蒸發(fā)設備的結構與型式亦不斷改進與創(chuàng)新，其種類繁多，結構各異。根據(jù)溶液在蒸發(fā)中流動情況大致可分為循環(huán)型和單程型兩類。循環(huán)型蒸發(fā)器可分為循環(huán)式、懸筐式、外熱式、列文式及強制循環(huán)式等；單程蒸發(fā)器包括升膜式、降膜式、升－降膜式及刮板式等。還可以按膜式和非膜式給蒸發(fā)器分類。工業(yè)上使用的蒸發(fā)設備約六十余種，其中最
6、主要的型式僅十余種。本設計采用了中央循環(huán)管式蒸發(fā)器，下面就其結構及特點作簡要介紹。30中央循環(huán)管式蒸發(fā)器（如圖2）又稱標準蒸發(fā)器。其加熱室由一垂直的加熱管束（沸騰管束）構成，管束中央有一根直徑較大的管子叫做中央循環(huán)管，其截面積一般為加熱管束截面積的40％～100％。加熱管長一般為1～2m，直徑25～75mm，長徑比為20～40。其結構緊湊、制造方便、操作可靠，是大型工業(yè)生產中使用廣泛且歷史長久的一種蒸發(fā)器。至今在化工、輕工等行業(yè)中廣泛被采用。但由于結構上的限制，其循環(huán)速度較低（一般在0.5m/s以下）；管內溶液組成始終接近完成液的組
7、成，因而溶液的沸點高、有效溫差?。辉O備的清洗和檢修不夠方便。其適用于結垢不嚴重、有少量結晶析出和腐蝕性較小的溶液。3.三效并流蒸發(fā)設計計算3.1 估計各效蒸發(fā)量和完成液濃度Fx0=（F-W）x3……………………………………………（1）其中F—每小時的進料量，Kg/hW—每小時的水份蒸發(fā)總量，Kg/h =因并流加料，存在著自蒸發(fā)，又蒸發(fā)中無額外蒸氣引出，可取W1：W2：W3＝1:1.1:1.2因為W=W1+W2+W3計算出各效的蒸發(fā)量WiW1=861Kg/hW2=947Kg/hW3=1033Kg/h由（1）式得………………………………
8、…（2）30由（2）式得計算出各效的濃度==x3=0.4３.２ 估計各效液的沸點和有效總溫差設各效間壓力降相等，則各效間的平均壓力差為……………………………………………（3）式中—各效加熱蒸汽壓力與二次蒸汽壓力之差，；—第Ⅰ效加熱蒸汽
