NaOH水溶液蒸发装置的设计(3)

???TP?av1?T1??138.5?137.7?0.8?CΔ1??TP?av2?T2??118.1?116.6?1.5?CΔ?2???Δ? ?C3?TPav3?T3?67.9?60.1?7.8?Δ???0.8?1.5?7.8?10.1?C（3）由流动阻力而引起的温度差损失Δ???

????Δ?????? ?C,则?Δ????3 ?C 取经验值1 ?C,即Δ12?Δ3?1

故蒸发装置的总温度差损失为

?Δ??31.6?10.1?3?44.7 ?C

（4）各效料液的温度和有效总温差

由各效二次蒸气Pi＇及温度差损失Δ?i，即可由下式估算各效料液的温度ti，

ti?Ti??Δi??Δ1???Δ1????5.3?0.8?1?7.1Δ1?Δ1 ?C??Δ?2???8.4?1.5?1?10.9Δ2?Δ?2?Δ?2 ?C?????Δ3?Δ? ?C3?Δ3?Δ3?17.9?7.8?1?26.7各效料液的温度为t1?T1??Δ1?137.7?7.1?144.8?C??Δ2?116.6?10.9?127.5t2?T2 ?C??Δ3?60.1?26.7?86.8t3?T3 ?C

有效总温度差

?Δt??T2113kJ/kg，所以

S????Δ ?TK 由手册可查得500kPa饱和蒸汽的温度为151.7?C、气化潜热为

?Δt??T

S????Δ?151.7?60.1?44.7?46.9?TK ?C

9

4.3加热蒸汽消耗量和各效蒸发水量的初步计算 第Ⅰ效的热量衡算式为

?D1r1t0?t1?? W1?η1??Fcp0?r???r1??1 对于沸点进料,t0?t，考虑到NaOH溶液浓缩热的影响，热利用

1系数计算式为

η1?0.98-0.7??0.1467-0.12??0.9613 所以 W1?η1D1r12113?0.9613?D1?0.9426D1 r1?2155 第Ⅱ效的热量衡算式为

?Wrt?t?W2?η2?12??Fcp0?W1cpw?12????r2?r2??0.9468η2?0.98?0.7??0.1941?0.1467?Wrt?t?W2?η2?12??Fcp0?W1cpw?12?

??rr2?2?144.8?127.5??2155??0.9468??W1??13333.3?3.77?4.187W12214??2214??0.8735W.81?392 对于第Ⅲ效，同理可得

??0.9059η3?0.98?0.7??0.30-0.1941?Wrt?t? W3?η3?23??Fcp0?W1cpw?W2cpw?23???rr3?3?127.5?86.8??2214??0.9059??W2??13333.3?3.77?4.187W?4.187W122355??2355??0.7861W2?0.06555W.01?787 又因为 W1?W2?W3?8000.0 联解上面各式，可得

10

W1?2610.2 kg/hW2?2672.8kg/hW3?2717.0 kg/hD1?2769.1 kg/h

4.4蒸发器传热面积的估算

Si?QiKiΔtiQ1?D1r1?2769.1?2113?1000?1.625?106 W3600Δt1?T1?t1?151.7?144.8?6.9?CQ11.625?106S1???130.8 m2K1Δt11800?6.9Q2?W1r1??2610.2?2153?1000?1.562?106 W3600

Δt2?T2?t2?137.7?127.5?10.2 ?CQ21.562?106S2???127.6 m2K2Δt21200?10.2??2672.8?2214?1000Q3?W2r2?1.644?106 W3600Δt3?T3?t3?116.6?86.8?29.8 ?CQ31.644?106S3???91.9 m2K3Δt3600?29.2误差为1? Smin91.9?1??0.297，误差较大，应调整各效的有效温Smax130.8度差，重复上述计算过程。

4.5有效温度的再分配

S?S1Δt1?S2Δt2?S3Δt3∑Δt

130.8?6.9?127.6?10.2?91.9?29.8??105.4 m246.9 重新分配有效温度差，可得

11

S1130.8Δt1??6.9?8.5 ?CS105.4S127.6Δt?2?2Δt2??10.2?12.3 ?C

S105.4S391.9Δt??Δt??29.8?26.1 ?C33S105.4??Δt14.6重复上述计算步骤 （1）计算各效料液

由所求得的各效蒸发量，可求各效料液的浓度，即

x1?Fx013333.3?0.12??0.149F?W113333.3?2610.2

Fx013333.3?0.12x2???0.199F?W1?W213333.3?2610.2?2672.8x3?0.30

（2）计算各效料液的温度

因末效完成液浓度和二次蒸气压力均不变，各种温度差损失可视为恒定，故末效溶液的温度仍为86.8 ?C, 即

t3?86.8 ?C

则第Ⅲ效加热蒸汽的温度（也即第Ⅱ效料液二次蒸气温度)为

??t??T3?T2 ?C 3?Δt3?86.8?26.1?112.9 由第Ⅱ效二次蒸气的温度（112.9 ?C）即第Ⅱ效料液的浓度（0.196）查杜林线图，可得第Ⅱ效料液的沸点为122 ?C.有液柱静压力及流动阻力而引起的温度差损失可视为不变，故第Ⅱ效料液的温度为

????t2?tA2?Δ? ?C 2?Δ2?122?1.5?1.0?124.5 ?C 同理 T2?T1??t2?t?2?124.5?12.3?136.8 由第Ⅰ效二次蒸气的温度(136.8 ?C)及第Ⅰ效料液的浓度（0.149）查杜林线图，可得第Ⅱ效料液的沸点为142 ?C。则第Ⅰ效料液的温度为

12

???Δ1????142?0.8?1?143.8t1?tA1?Δ1 ?C

第Ⅰ效料液的温度也可由下式计算

??151.7?8.6?143.1t1?T1?Δt1 ?C

说明溶液的各种温度损失变化不大，不需要重新计算，故有效总温度差不变，即

?Δt?8.5?12.3?26.1?46.9 ?C

温度差重新分配后各效温度情况列于下表：

表4-2 三效蒸发器各效的温度

效次

加热蒸汽温度，0C 有效温度差，0C 料液温度（沸点），0C

Ⅰ T1=151.7

??8.5 Δt1Ⅱ T'1=136.8 Δt?2?12.3t2=124.5

Ⅲ T'2=112.9 Δt?3?26.1t3=86.8

t1=143.8

（3）各效的热量衡算

T1??136.8 ?Cr1??2157 kJ/kg??112.9T2 ?C

??2225r2 kJ/kg??60.1T3 ?C??2355r3 kJ/kg 第Ⅰ效

η1?0.98?0.7Δx1?0.98?0.7??0.149?0.12??0.960

W1?η1D1r12113?0.960?D1?0.940D1 r1?2157第Ⅱ效

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