11.1 主要公式
蒸发
11.1.1 单效蒸发
(1)总温度差
Δt0=T- T′ （11-1）
式中：Δt0-总温差，℃；
T′-二次蒸汽温度℃。
(2)有效温度差
Δt＝T-t （11-2）
式中：Δt-有效温度差，℃；
ipdat-溶液的沸点，℃。
(3)温度差损失
Δ＝Δt0-Δt＝t-T′ （11-3）
或 t=Δ+T′ （11-3a）
式中：Δ-温度差损失，℃，Δ由下式计算：
（11-4）
式中：Δ′-因溶液蒸汽压下降而引起的温度差损失，甘肃省计划生育条例℃；
（11-5）
式中： -常压下由于溶液蒸汽压下降而引起的温度差损失，℃；
T′-操作压强下二次蒸汽的温度，℃；
r′-操作压强下二次蒸汽的汽化潜热，kJ/kg。
Δ″-由液层静压效应而引起的温度差损失，℃；
（11-6）
式中：tm-在液柱平均压强下水的沸点，℃；由下式计算：
（11-7）
式中： -分离室内的绝对压强（蒸发操作压强），Pa；
-溶液密度，kg/m3；
h-液层深度，m。
-由于管路流动阻力而引起的温度差损失，℃；
一般可取为1℃。
2) 蒸发器的物料衡算
（11-8）
式中：F-进料量，kg/h；
W-水分蒸发量，kg/h；
x1-完成液(即浓缩液)中溶质的质量分数。
3) 蒸发器的热量衡算
Q＝Dr＝Wr′+FCP0 (t1-t0) +QL (11-9)
或 Q＝Dr＝（1+a%）[Wr′+FCP0 (t1-t0)] (11-9a)
式中：Q-蒸发器的热负荷，kJ/h；
D-加热蒸汽的消耗量，kg/h；
r-加热蒸汽的汽化潜热，kJ/kg；
r′-二次蒸汽的汽化潜热，kJ/kg；
t0-原料液的温度，℃；
t1-完成液的温度(即溶液的沸点)，℃；
QL-蒸发器的热损失，kJ/h；
a为蒸发器的热损失占总传热量的%。
CP0-原料液的比热容，kJ/(kg·K)；溶液的比热容可由下式计算：
（11-10）
当时，可简化为：
（11-10a）
式中：CP-溶液的比热容，℃）；
CPW-水的比热容，℃）；
CPB-溶质的比热容，℃）；
x-溶液中溶质的质量分数。
若原料液在沸点下进料，即t1＝t0，并忽略蒸发器的热损失，则有：
D＝Wr′/r （11-11）
或 e＝D/W＝r′/r （11-11a）
式中：e-蒸发1 kg水时的加热蒸汽消耗量，称为单位蒸汽消耗量，kg/kg。
4) 传热速率
ct扫描 （11-12）
或 （11-12a）
拉线绝缘子式中：Q-蒸发器的传热速率，W；
K0-基于外表面积的总传热系数，W/(m2·K)；
Δt-有效传热温度差，℃。
11.1.2 多效蒸发（并流流程）
1) 多效蒸发的物料衡算
(1)总水分蒸发量
W= F（1-x0/xn） （11-13）
W=W1+W2+…+Wn （11-14）
式中：W-总水分蒸发量；
x0，xn- 分别为原料液中和末效完成液(即浓缩液)中溶质的质量分数；
下标为蒸发器效数的顺序号。
(2 )估算各效水分蒸发量
（11-15）
并流加料时，还可按下式估算：
（11-16）
Wi-各效水分蒸发量，kg/h；
n-蒸发操作的总效数；
下标“i”为任意效。
假处分
(3)估算各效浓度
xi=Fx0/（F-W科索沃战争1-W2-…-Wi） （11-17）
i≥2
2) 多效蒸发的热量衡算
(1) 估算各效二次蒸汽的压强
(11-18)
(11-19)
式中： -通过各效的压强降，Pa或kPa；
p1为加热蒸汽（生蒸汽）压强，Pa或kPa；
pk为冷凝器中蒸汽压强，Pa或kPa；pi‘ -任一效i中二次蒸汽的压强，Pa或kPa。
(2)各效中溶液的沸点及总有效温度差
各效沸点 ti=Ti′+Δi′+Δi″ （11-20）
各效有效温度差 Δti=Ti-ti （11-21）
总有效温度差 ∑Δt=T1-Tk-∑Δ （11-22）
或 ∑Δt=T1-Tk-（∑+∑+∑） （11-22a）
式中：∑Δt-系统的总有效温度差，℃；
∑Δ-系统的总温度差损失，℃；
∑、∑、∑-分别为因溶液蒸汽压下降、液层静压强及流动阻力而引起的系统温度差损失，℃。
(3)多效蒸发的热量衡算
（11-23）
（11-23a）
式中：ri，ri‘-分别为加热蒸汽与第i效二次蒸汽的的汽化潜热，kJ/kg；
-热损失系数，一般可取为～。
假设值（估算值）与计算值的偏差要求：
（11-24）
式中： -任一效i由热量衡算求得的蒸发量与相应的初设值之间的偏差，一般可取为3%～5%；
Wmin,iWmax,i分别为任一效i由热量衡算求得的蒸发量与相应的初设值中的较小者与较大者，kg/h。
3) 传热面积S
（11-25）
按等面积原则允许的偏差要求：
（11-26）
式中：εs-规定的传热面积间的相对偏差；
Smin-计算出的Si中的最小者，m2；
Smax-计算出的Si中的最大者，m2。
4) 重新分配各效温差及重算传热面积
（11-27）
式中：Si-任一效计算出的传热面积，m2;
Δti′, Δti-分别为各效传热面积相等时与各效传热面积不相等时第i效的有效温差,℃;
S-按各效传热面积相等要求求出的传热面积;由下式计算:
(11-28)
结晶
11.1.3 晶核的形成速率
(11-29)
式中：N为晶核数；
c，cs为溶液中的溶质浓度和溶液的饱和浓度；
B为成核速率；
Kn，i均为实验常数。
11.1.4 晶体的成长速率
1) 溶质在溶液中的扩散速率
(11-30)
2) 溶质在晶体表面的反应速率
(11-31)
式中：A为结晶面积，m2；
G-结晶质量，kg；
t-结晶时间，s；
c-母液溶质质量浓度，kg/m3；
ci-晶体表面溶质质量浓度，kg/m3；
cs-饱和质量浓度，kg/m3；
i-幂指数；
D,R分别为扩散和表面反应的下标；
kD,kR-分别为扩散和表面结晶速率常数。
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议