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蒸发过程安全运行操作通风设备

发布时间:2022-08-05 18:32:52 来源:佳鼎五金网

蒸发过程安全运行操作

蒸发过程安全运行操作 2011年12月02日 来源:  蒸发操作的最终目的是将溶液中大量的水分蒸发出来,使溶液得到浓缩,而要提高蒸发器在单位时间内蒸出的水分,必须做到以下几点。

(1)合理选择蒸发器 蒸发器的选择应考虑蒸发溶液的性质,如溶液的黏度、发泡性、腐蚀性、热敏性,以及是否容易结垢、结晶等情况。如热敏性的食品物料蒸发,由于物料所承受的最高温度有一定极限,因此应尽量降低溶液在蒸发器中的沸点,缩短物料在蒸发器中的滞留时间,可选用膜式蒸发器。对于腐蚀性溶液的蒸发,蒸发器的材料应耐腐蚀。例如,氯碱厂为了将电解后所得的10%左右的NaOH稀溶液浓缩到42%,溶液的腐蚀性增强,浓缩过程中溶液黏度又不断增加,因此当溶液中NaOH的浓度大于40%时,无缝钢管的加热管要改用不锈钢管。溶液浓度在10%~30%一段蒸发可采用自然循环型蒸发器,浓度在30%~40%段蒸发,由于晶体析出和结垢严重,而且溶液的黏度又较大,应采用强制循环型蒸发器,这样可提高传热系数,并节约钢材。

(2)提高蒸汽压力 为了提高蒸发器的生产能力,提高加热蒸汽的压力和降低冷凝器中二次蒸汽压力,有助于提高传热温度差(蒸发器的传热温度差是加热蒸汽的饱和温度与溶液沸点温度之差)。因为加热蒸汽的压力提高,饱和蒸汽的温度也相应提高。冷凝器中的二次蒸汽压力降低,蒸发室的压力变低,溶液沸点温度也就降低。由于加热蒸汽的压力常受工厂锅炉的限制,所以通常加热蒸汽压力控制在300~500kPa;冷凝器中二次蒸汽的绝对压力控制在10~20kPa。假如压力再降低,势必增大真空泵的负荷,增加真空泵的功率消耗,且随着真空度的提高,溶液的黏度增大,使传热系数下降,反而影响蒸发器的传热量。

(3)提高传热系数K 提高蒸发器蒸发能力的主要途径是应提高传热系数K。通常情况下,管壁热阻很小,可忽略不计。加热蒸汽冷凝膜系数一般很丸若在蒸汽中含有少量不凝性气体时,则加热蒸汽冷凝膜系数下降。据测试,蒸汽中含1%不凝性气体,传热总系数下降60%,所以在操作中,必须密切注意和及时排除不凝性气体。

在蒸发操作中,管内壁出现结垢现象是不可避免的,尤其当处理易结晶和腐蚀性物料时,此时传热总系数K变小,使传热量下降。在这些蒸发操作中,—方面应定期停车清洗、除垢;另一方面改进蒸发器的结构,如把蒸发器的加热管加工光滑些,使污垢不易生成,即使生成也易清洗,这就可以提高溶液循环的速度,从而可降低污垢生成的速度。

对于不易结晶、不易结垢的物料蒸发,影响传热总系数K的主要因素是管内溶液沸腾的传热膜系数。在此类蒸发操作中,应提高溶液的循环速度和湍动程度,从而提高蒸发器的蒸发能力。

(4)提高传热量 提高蒸发器的传热量,必须增加它的传热面积。在操作中,应密切注意蒸发器内液面高低。如在膜式蒸发器中,液面应维持在管长的1/5—1/4处,才能保证正常的操作。在自然循环式蒸发器中,液面在管长1/3~1/2处时,溶液循环良好,这时气液混合物从加热管顶端涌出,达到循环的目的。液面过高,加热管下部所受的静压强过大,溶液达不到沸腾。

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