1、 化工原理课程设计 题目题目：NaOH水溶液蒸发装置的设计 学院学院：化学化工学院 班级班级：应用化学 学号学号： 姓名姓名： 指导老师指导老师： 日期日期： 目录 第一章第一章 概述概述 1 1 一、蒸发及蒸发流程. 1 二、蒸发操作的分类. 1 三、蒸发操作的特点. 2 四、蒸发设备 . 2 五、蒸发器选型 3 第二章第二章 蒸发装置设计任务书蒸发装置设计任务书 4 4 一、设计题目 . 4 二、设计任务及操作条件 4 三、设计项目 . 4 第三章第三章 三效蒸发器的工艺计算三效蒸发器的工艺计算 5 5 多效蒸发的工艺计算. 5 一、估计各效蒸发量和完成液组成 6 二、估计各效溶液的沸点和
2、有效总温差. 6 （一）各效由于溶液的蒸汽压下降所引起的温度 . 8 （二）由于液柱静压力而引起的温度差损失 8 （三）流体阻力产生压降所引起的温度差损失. 10 （四）各效料夜的温度和有效总温差. 10 三、加热蒸汽消耗量和各效蒸发水量的计算 10 四、蒸发器的传热面积的估算. 12 五、有效温差的再分配 . 13 六、重复上述计算步骤 . 13 （一）计算各效溶液浓度 13 （二）计算各效溶液沸点 14 （三）各效焓衡算. 14 （四）蒸发器传热面积的计算 . 16 七、计算结果 . 16 第四章第四章 蒸发器的主要结构尺寸计算蒸发器的主要结构尺寸计算 1717 一、加热管的选择和管数的初
3、步估计 17 二、循环管的选择 17 三、加热室直径及加热管数目的确定 17 四、接管尺寸的确定. 19 （一）溶液的进出口 . 19 （二）加热蒸气进口与二次蒸汽出口. 19 （三）冷凝水出口. 19 第五章第五章 蒸发装置的辅助设备蒸发装置的辅助设备 2121 一、气液分离器 21 二、蒸汽冷凝器 21 （一）冷却水量 21 （二） 冷凝器的直径 . 22 （三）淋水板的设计 . 22 第六章第六章 设计结果一览表设计结果一览表 2525 一、多效蒸发的工艺计算 25 二、蒸发器及辅助设备的结构尺寸设计. 25 第七章第七章 设计综述设计综述 2727 参考文献参考文献 2929 附录附录
4、 3030 符号说明符号说明 )./( / / / / )./( 2 2 CmWK kgJh mh smg f hkgF hkgD mD md CkgkJc mb 总传热系数， 二次蒸汽的焓， 高度， 重力加速度， 校正系数，无因次 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 饱和的 秒 污垢的 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，无因次 总传热速率， /热通量， 普兰特准数，无因次 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
5、， 2 2 2 S s s p smu CT mt Ct mS WCmR kgkJr R WQ mWq P Pap n n smkg M mL e r 误差，无因次 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 次溶质的质量分率，无因 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， C CmW mkgX x hkgW hkgW mV smV smmU S )./( / / / / )./( 2 3 3 3 33 壁面的 水的 体积的 蒸汽的 外侧的 最小的 最大的 平均的 液体的 冷凝器的 内侧的 沸腾的 平均的 下标 水流收缩系数，无因次 因次管材
6、质的校正系数，无 密度， 表面张力， 粘度， 导热系数， 热利用系数，无因次 w w u v o m L K i B av mkg mN sPa CmW min max / / . )./( 3 第一章第一章 概述概述 一、蒸发及蒸发流程一、蒸发及蒸发流程 蒸发是采用加热的方法，使含有不挥发性杂质（如盐类）的溶液沸腾，除去 其中被汽化单位部分杂质，使溶液得以浓缩的单元操作过程。 蒸发操作广泛用于浓缩各种不挥发性物质的水溶液，是化工、医药、食品等 工业中较为常见的单元操作。化工生产中蒸发主要用于以下几种目的： 1 获得浓缩的溶液产品； 2、将溶液蒸发增浓后，冷却结晶，用以获得固体产品，如烧碱、抗生素、 糖等产品； 3、脱除杂质，获得纯净的溶
