蒸發(fā)實訓(xùn)裝置流程和控制系統(tǒng)課件

蒸發(fā)裝置與流程知識點編號：ZYKC20112902010601〖新課導(dǎo)入〗在《傳質(zhì)與分離》學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程中，已經(jīng)學(xué)習(xí)了蒸發(fā)的原理，蒸發(fā)的流程。蒸發(fā)操作就是通過加熱的方法將稀溶液中的一部分溶劑汽化并除去，從而使溶液濃度提高或析出固體產(chǎn)品的一種單元操作。在“蒸發(fā)”學(xué)習(xí)情境中，從本知識點開始，將從理論知識點學(xué)習(xí)，轉(zhuǎn)到技能點訓(xùn)練，完成理實一體化教學(xué)。問題1蒸發(fā)操作主要用在哪些場合？回答——蒸發(fā)操作主要用于以下場合：（1）濃縮稀溶液直接制取產(chǎn)品或?qū)馊芤涸偬幚恚ㄈ缋鋮s結(jié)晶）制取固體產(chǎn)品；（2）獲得濃縮的溶液產(chǎn)品；（3）為了獲得純凈的溶劑的場合。問題2想想單效蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)是怎樣的？回答——單效蒸發(fā)器是由加熱室與分離室組成的，加熱室相當(dāng)于一個換熱設(shè)備，加熱介質(zhì)是蒸汽，而分離室相當(dāng)于一個氣液分離設(shè)備。一、蒸發(fā)實訓(xùn)裝置概述〖新課展開〗1．該蒸發(fā)實訓(xùn)裝置的分離任務(wù)(1)原料質(zhì)量分數(shù)為10%-20%的氯化鉀的水溶液，溶劑為蒸餾水。溶液消耗量為3.0-8.0L/h。操作過程需要冷卻水，耗用量為300-400L/h。(2)目的產(chǎn)物25%的氯化鉀的水溶液。(3)加工能力3.0-8.0L/h。一、蒸發(fā)實訓(xùn)裝置概述2．該蒸發(fā)實訓(xùn)裝置的流程示意圖(1)該蒸發(fā)實訓(xùn)裝置的流程示意圖該蒸發(fā)實訓(xùn)裝置的流程示意圖，如圖1所示。圖1蒸發(fā)單元實訓(xùn)裝置流程示意圖1-原料罐；2-循環(huán)泵；3-原料液泵；4-原料預(yù)熱器；5-升膜蒸發(fā)器；6-氣液分離器；7-蒸汽分配器；8-塔頂冷凝器；9-產(chǎn)出液儲罐；10-冷凝液儲罐圖1蒸發(fā)單元實訓(xùn)裝置流程示意圖1-原料罐；2-循環(huán)泵；3-原料液泵；4-原料預(yù)熱器；5-升膜蒸發(fā)器；6-氣液分離器；7-蒸汽分配器；8-塔頂冷凝器；9-產(chǎn)出液儲罐；10-冷凝液儲罐一、蒸發(fā)實訓(xùn)裝置概述(2)該蒸發(fā)實訓(xùn)裝置的組成本實訓(xùn)裝置有：流體輸送單元操作設(shè)備離心泵；蒸發(fā)單元操作設(shè)備蒸發(fā)器；換熱單元操作設(shè)備蒸汽冷凝器等。蒸發(fā)實訓(xùn)裝置，如圖2所示。圖2蒸發(fā)單元實訓(xùn)裝置問題3本實訓(xùn)裝置的加熱介質(zhì)是什么？回答——加熱介質(zhì)是蒸汽，來自蒸汽分配器。問題4蒸汽冷凝器是通過什么方式把料液送到冷凝液儲罐的？回答——屬于重力輸送，蒸汽冷凝器在高位，冷凝液儲罐在低位。。一、蒸發(fā)實訓(xùn)裝置概述〖新課展開〗蒸發(fā)實訓(xùn)裝置包括兩部分，分別是蒸發(fā)單元操作設(shè)備和控制臺。1.蒸發(fā)單元操作設(shè)備（1）設(shè)備主體長×寬×高為2000×1600×3600mm，整機采用鋼制框架，帶兩層操作平臺，一層平面方便操作、檢修、巡查，二層有安全斜梯通上并有護欄、防滑板。(2)蒸發(fā)器主體不銹鋼材質(zhì)，Φ108×1500mm，電加熱功率2.5KW。蒸發(fā)器為升膜蒸發(fā)器，其加熱室由許多垂直長管組成。被加熱后的料液自蒸發(fā)器底部進入加熱管內(nèi)迅速氣化，在蒸汽的帶動下，溶液沿管壁呈膜狀迅速上升，并繼續(xù)蒸發(fā)，當(dāng)?shù)竭_分離室將二次蒸汽分離后即可得到濃縮液。溫度差損失較小，表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)較大。輸送設(shè)備能耗大，每平方米加熱面積約需0.4-0.8kW。二、蒸發(fā)實訓(xùn)裝置中主要設(shè)備二、蒸發(fā)實訓(xùn)裝置中主要設(shè)備(3)氣液分離器分離液體產(chǎn)品和二次蒸汽，外不銹鋼材質(zhì)Φ180×300mm，內(nèi)為絲網(wǎng)除沫器?；驹硎抢脷庖罕戎夭煌?，在一個突然擴大的容器中，流速降低后，在主流體遇到到絲網(wǎng)轉(zhuǎn)向的過程中，氣相中細微的液滴下沉而與氣體分離。(4)預(yù)熱器為原料液預(yù)熱，外不銹鋼Φ76×200mm，內(nèi)加熱電熱絲的功率800W。(5)蒸汽冷凝器外不銹鋼材質(zhì)Φ108×400mm，換熱面積0.15m2，列管式換熱器。(6)原料液泵微型不銹鋼耐腐蝕泵，型號WB50/025，流量1.2-4.8m3/h，揚程7-10.5m，功率250w。(7)循環(huán)泵增壓泵，流量10L/min，揚程8m，功率120w。2.控制臺整個控制臺由三部分組成，左側(cè)上部為十二塊儀表（分成三排）。第一排共五塊，從左向右依次是蒸發(fā)溫度控制、進料溫度、蒸汽壓力、蒸汽溫度、加熱電壓控制；第二排共四塊，從左向右依次是原料罐液位、預(yù)熱溫度控制、進料泵變頻器、濃縮液溫度；第三排共三塊，從左向右依次是濃縮液罐液位、蒸汽凝液罐液位、進料與濃縮液濃度。左側(cè)下部為七個按鈕（從左向右依次是紅色的總電源停按鈕、綠色的總電源開按鈕、黃色的進料泵開關(guān)、黃色的塔釜加熱開關(guān)、黃色的預(yù)熱器開關(guān)、黃色的輔助循環(huán)泵開關(guān)、黃色的儀表開關(guān)）?？刂婆_的右側(cè)為計算機的顯示器。另外，在蒸發(fā)裝置的鋼架上，放置兩個電導(dǎo)探頭。二、蒸發(fā)實訓(xùn)裝置中主要設(shè)備1.蒸發(fā)實訓(xùn)裝置的流程天津蒸發(fā)實訓(xùn)裝置工藝流程圖，如圖3所示。原料液由原料液泵P101從原料罐V101送入原料預(yù)熱器E101，原料預(yù)熱之后進入升膜蒸發(fā)器R101，在電加熱器和蒸汽的共同作用下將部分溶劑汽化，汽液混合物一起由蒸發(fā)器上部進入汽液分離器V102。液體從分離器V102下方直接進入產(chǎn)出液儲罐V103，二次蒸汽從分離器V102上方進入蒸汽冷凝器E102，冷凝之后進入冷凝液儲罐V104。蒸發(fā)器的加熱蒸汽來自蒸汽分配器R102，由電動閥V121控制蒸汽壓力。產(chǎn)出液和冷凝液可以由循環(huán)泵P102再輸送回原料液儲罐V101，以便循環(huán)使用。三、蒸發(fā)實訓(xùn)裝置流程和控制系統(tǒng)三、蒸發(fā)實訓(xùn)裝置流程和控制系統(tǒng)2.蒸發(fā)實訓(xùn)裝置中控制系統(tǒng)(1)進料溫度控制系統(tǒng)本實訓(xùn)裝置的進料溫度控制系統(tǒng)如圖4所示。三、蒸發(fā)實訓(xùn)裝置流程和控制系統(tǒng)圖4進料溫度控制系統(tǒng)方框圖(2)塔釜加熱電壓控制系統(tǒng)本實訓(xùn)裝置的塔釜加熱電壓控制系統(tǒng)如圖5所示。三、蒸發(fā)實訓(xùn)裝置流程和控制系統(tǒng)圖5塔釜加熱電壓控制系統(tǒng)方框圖(3)塔頂溫度控制系統(tǒng)本實訓(xùn)裝置的塔頂溫度控制系統(tǒng)如圖6所示。三、蒸發(fā)實訓(xùn)裝置流程和控制系統(tǒng)圖6塔頂溫度控制系統(tǒng)方框圖〖課堂小結(jié)

〗1.蒸發(fā)實訓(xùn)裝置的分離任務(wù)為提高氯化鉀水溶液濃度，工作能力為3.0-8.0L/h。2.蒸發(fā)實訓(xùn)裝置包括兩部分，分別是蒸發(fā)單元操作設(shè)備和控制臺。主要設(shè)備有升膜蒸發(fā)器、塔頂冷凝器、原料預(yù)熱器、蒸汽分配器、原料液泵、循環(huán)泵等。3.蒸發(fā)流程中有三個控制系統(tǒng)：進料溫度控制系統(tǒng)、塔釜加熱電壓控制系統(tǒng)、塔頂溫度控制系統(tǒng)?！甲鳂I(yè)布置

〗1.單項選擇(1)天津蒸發(fā)實訓(xùn)裝置采用的是哪種蒸發(fā)器？（）A.中央循環(huán)管式蒸發(fā)器