1、河北工業大學城市學院本科畢業設計（論文）前期報告畢業設計（論文）題目：年處理 3萬噸含 NaCl廢水蒸發工藝及設備設計指導教師：王德武 講師專業：過程裝備與控制工程學號：064054 姓名：趙麗媛 班級：過程C062報告提交日期：2010年4月24日一、 廢水處理的研究背景和意義1.1 國內外研究現狀、水平及存在的問題1.1.1國內發展情況：廢水處理是利用物理、化學和生物的方法對廢水進行處理，使廢水凈化，減少污染，以至達到廢水回收、復用，充分利用水資源。我國目前的廢水處理主要分為物理處理法、化學處理法和生物處理法3類。物理處理法。通過物理作用分離、回收廢水中不溶解的呈懸浮狀態的污染物（包括油膜

2、和油珠）的廢水處理法，可分為重力分離法、離心分離法和篩濾截留法等。以熱交換原理為基礎的處理法也屬于物理處理法。化學處理法。通過化學反應和傳質作用來分離、去除廢水中呈溶解、膠體狀態的污染物或將其轉化為無害物質的廢水處理法。在化學處理法中，以投加藥劑產生化學反應為基礎的處理單元是：混凝、中和、氧化還原等；而以傳質作用為基礎的處理單元則有：萃取、汽提、吹脫、吸附、離子交換以及電滲析和反滲透等。后兩種處理單元又合稱為膜分離技術。其中運用傳質作用的處理單元既具有化學作用，又有與之相關的物理作用，所以也可從化學處理法中分出來，成為另一類處理方法，稱為物理化學法。生物處理法。通過微生物的代謝作用，使廢水中呈

3、溶液、膠體以及微細懸浮狀態的有機污染物，轉化為穩定、無害的物質的廢水處理法。根據作用微生物的不同，生物處理法又可分為需氧生物處理和厭氧生物處理兩種類型。廢水生物處理廣泛使用的是需氧生物處理法，按傳統，需氧生物處理法又分為活性污泥法和生物膜法兩類。活性污泥法本身就是一種處理單元，它有多種運行方式。屬于生物膜法的處理設備有生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化池以及最近發展起來的生物流化床等。生物氧化塘法又稱自然生物處理法 。厭氧生物處理法，又名生物還原處理法，主要用于處理高濃度有機廢水和污泥。使用的處理設備主要為消化池。蒸發（或稱濃縮）是指將含有非揮發性溶質和揮發性溶劑組成的溶液進行蒸發濃縮的過程，主

4、要是利用加熱作用使溶液中一部分溶劑汽化而獲得。所以，將廢水用蒸發工藝處理，不僅廢水得到了處理，而且通過蒸發作用后原料達到一定的濃度還可以回收利用。1.1.2國外發展情況：污水處理時經濟發展和水資源保護不可或缺的組成部分，其在發達國家已有較成熟的經驗。如英國、德國、芬蘭、荷蘭等歐洲國家均已投巨資對因工業革命和經濟發展帶來的水污染進行治理，日本、新加坡、美國、澳大利亞等國家也對污水處理給予了較大投資，特別是新加坡并沒有走先污染后治理的道路，而是采取經濟與環境協調發展的政策，使該國不僅在經濟上進入了發達國家的行列，而且還是一個綠樹成蔭、碧水藍天、環境優美的國家。國外污水處理廠建設的告訴發展大多數集中

5、在20世紀70年代以后。芬蘭是世界時城市和工業廢水處理最發達的國家之一，早在20世紀初九在首都赫爾辛基建造了第一座城市污水處理廠，70年代初期開始大規模興建城市污水處理廠，到1988年，芬蘭已經有大約570個城鎮污水處理廠在運行，日處理量達2.3X106 m3。同樣，污水處理在德國已有近百年的歷史，但其較快發展是在近20年。截止到1995年，德國有大小污水處理廠10390座，污水處理廠的規模按當量人口數計算，人均BOD5 排放量為60 g/人，人均排水量為150 L/人。國外污水處理廠建設和發展的主要特點為污水處理廠趨向于大型化。國內外對城市污水是集中處理還是分散處理的問題已經形成共識，即污水

6、的集中處理（大型化）應是城市污水處理廠建設的長期規劃目標。結合不同的城市布局、發展規劃、地理水文等具體情況，對城市污水處理廠的建設進行合理規劃、集中處理，不僅能保證建設資金的有效使用率、降低處理能耗，而且有利于區域或流域水污染的協調管理及水體自凈容量的充分利用。污水處理所采用的工藝技術史污水處理的核心部分。污水處理采取的工藝與很多因素有關，如進水水質、出水要求、處理水量、投資大小等，還與氣候條件有關。目前污水處理的等級已經從二級處理向三級處理過渡，特別是隨著水資源的日趨短缺，城市污水再生回用技術越來越受到各國的重視。也就是說現代化的污水處理廠應具有雙重功能，一方面是要消除城市排水的污染問題，另

7、一方面還要擔負解決城市水資源緊缺的任務。日本隊污水處理的要求比較嚴格，由于國土的狹小，許多污水處理廠采用地下式。德國的污水處理工藝主要分為自然凈化和人工凈化兩大類。自然凈化工藝是利用微生物在自然環境中的生命活動來凈化污水，缺點是占地面積大，處理效率低，所需時間長，優點是能耗低，因此僅適用于小規模的污水處理。人工凈化是利用人工手段改善微生物的品種及生產環境或外加藥劑，已達到對污染物高效降解和去除的目的，具有占地面積小、處理效率高、運行穩定等優點，但能耗大，運行費用高，管理復雜，一般適用于大、中型的污水處理。國外城市污水處理廠的排放標準一般要求較高。由于受納水體的不同，美國城市污水處理后出水水質要

8、求常常比我國的二級處理出水水質高。1.1.3存在的問題：由于課題是關于含有NaCl廢水蒸發工藝及設備設計，存在的問題有：（1）能耗問題：由于廢液中含氯化鈉的濃度較低，要回收氯化鈉就必須先去掉大量的水分因而能耗較大，成本過高；（2）腐蝕問題：氯化鈉溶液對設備的腐蝕性極強，其設備采用一般金屬材料是不行的，需要使用鈦材等特殊材料，這又加重了氯化鈉的回收成本；（3）結垢問題：在蒸發回收氯化鈉的過程中，蒸發室和加熱管極易結垢，這將使加熱管的傳熱系數降低，增加能源的消耗；（4）在蒸發回收氯化鈉的過程中的二次汽中含3-氯丙稀、氯仿、丙烯，這三種有機物隨二次汽進入冷凝水中可導致冷凝水的二次污染。1.2 選題的

9、目的、意義 1.2.1選題的目的：（1）進一步鞏固及深化對廢水處理技術基本概念與基本理論知識的理解；培養學生綜合運用所學各門課程基本理論、基本知識和基本技能、分析解決實際工程問題能力。（2）根據條件制定出合適的工藝流程。（3）學習常用設計資料的一般應用方法。（4）培養學生運用理論知識分析問題與解決問題的基本能力。（5）學習繪制平面圖、流程圖的方法與技巧，為走上工作崗位之前打下良好的專業基礎。1.2.2選題的意義：許多化工產品在生產過程中會產生含有氯化鈉的廢水， 如果直接排放將會引起對環境的污染，我國政府已經對此表現了極大的關注。目前處理含有氯化鈉的廢水多采用蒸發或者膜處理工藝。但現在應用的蒸發

10、工藝還有一定的缺陷，比如容易結垢，腐蝕嚴重等，因此，以我國的真空制鹽生產工藝為參考，參照相關的國家標準，來合理設計含有氯化鈉的廢水蒸發工藝及設備，具有較強的工程價值和環保效益，對培養學生的工程設計能力有重要意義。二、 設計方案2.1 實施方案及主要研究手段從操作方式可分為單效蒸發、多效蒸發和直接接觸蒸發；按流體循環方式可分為不循環型蒸發、自然循環型蒸發、強制循環型蒸發、刮膜式蒸發及離心式薄膜蒸發。設計時針對不同的物料用不同的蒸發器。正確的應用不僅能提高產品的質量，又能節能降耗、降低生產成本、提高經濟效益。其中，降膜式蒸發器是現代蒸發技術中常見的單元操作。在多效降膜式蒸發器中，溶液的流程可以是并

11、流、逆流、平流和錯流。并流是溶液與蒸氣成并流，不需要泵，成本低，但對粘度隨濃度迅速增加的溶液不適宜；逆流是溶液與蒸氣成逆流，適用于粘度隨濃度變化較大的溶液，但熱敏性溶液應有相應措施；平流是每效都加入原料液，適用于蒸發過程中伴有結晶析出場合；錯流是溶液與蒸氣在有些效成并流，而在有些效間則成逆流，操作復雜，實際很少應用。2.2 預期研究結果或結論綜合考慮各種因素，本設計中對含氯化鈉廢水治理中的氯化鈉回收部分采用三效真空蒸發工藝，采用多效真空真空蒸發兼熱泵技術可較好的解決能耗高及設備腐蝕問題，溶液的流程選擇并流。2.2.1 采用多效蒸發蒸發是一個消耗大量加熱蒸汽而產生大量二次蒸汽的過程。從節能觀點出

12、發，多效降膜式蒸發器充分利用蒸發所產生的二次蒸汽作為其他效加熱系統的熱源，即要求蒸發裝置能提供溫度較高的二次蒸汽，這樣既可減少鍋爐生蒸汽的消耗量，又可減少末效進入冷凝器的二次蒸汽量，提高蒸汽的利用率。一般所用的飽和蒸汽不超過180 ，若超過180 ，其相對壓強就很高，這樣會增加熱設備與操作費用。多效降膜式蒸發器的蒸發旨在節省加熱蒸汽。這樣蒸汽被多次重復利用，使蒸發系統的經濟性明顯提高。2.2.2 采用真空蒸發工藝大氣冷凝器和真空泵使得蒸發系統為真空蒸發，這樣降低了各效蒸發器內溶液的沸點，使其在100以下沸騰，因而可以減輕氯化鈉溶液對設備的腐蝕。由于真空度提高后，溶液的沸點隨之下降，水分更容易由

13、液相轉變為汽相，當加熱溫度一定時，真空蒸發的蒸出速度就會提高。同時真空蒸發降低了料液的飽和溫度，這樣在很大程度上減輕了氯化按在蒸發的過程中的揮發程度，也就是減少了隨著二次蒸汽的凝結而進入冷凝水中的氨氮含量。此外蒸發的溫度降低也有利于3-氯丙稀、氯仿、丙烯物質的揮發，這樣使得冷凝水中含氯化鈉的量有很大程度的降低。2.2.3 溶液的流程選擇并流并流加料的優點是：（1）由于后一效蒸發室的壓力較前一效為低，故溶液在效間的輸送勿需用泵，就能自動從前效進入后效。（2）由于后一效溶液的沸點較前一效為低，故前一效的溶液進入后一效時，會因過熱自行蒸發。因而可產生較多的二次蒸汽。（3）由末效引出完成液，因其沸點最

14、低，故帶走的熱量最少，減少了熱量損失。三、 現階段完成的任務文獻翻譯已完成，設計方案已確定，計算出部分數據。四、 進度安排2010年4月26日5月16日 實驗研究，提交中期報告2010年5月17日5月31日 數據處理并提交論文初稿2010年6月 1日6月12日 提交論文定稿，準備答辯五、 參考文獻（1) GB1501998鋼制壓力容器, 北京:中國標準出版社 （2) 李崇岳,化工工藝設計概論,天津:天津大學出版社,1994 （3) 化學工業部,化工工藝設計手冊,北京:化學工業出版社,1986 （4) 姚玉英,化工原理（上、下冊）天津:天津科學技術出版社,1990 （5) 潘國呂， 郭慶豐.化工

15、設備設計, 北京:清華大學出版社,1996 （6) 機械工業委員會，泵類產品樣本， 北京:機械工業出版社,1988 （7) 化工設備設計技術中心站,化工設備標準手冊,1987 （8) 鄭津洋,過程設備設計,北京:化學工業出版社,2005.7 第二版 （9) 鄭平友,陳孝彥,崔朝陽等.強制循環蒸發結晶中傳質規律的研究，西安交通大學學報2003，37（11） ：11941197 （10) 馮伯華,陳自新,蘇元復,等.化學工程手冊:蒸發與結晶，北京:化學工業出版社,1987.5468 （11) 哈姆斯基 E B.化學工業中的結晶，古濤,葉鐵林,譯.北京:化學工業出版社,1984（12) 鄭平友,余勁

16、松,張淑萍等.蒸發結晶系統傳熱傳質規律的研究，科學技術與工程2006,6（8） ：10021006 （13) 尹華江,真空制鹽蒸發罐罐型結構淺析,中國井礦鹽,1994，5：1316 （14) 周全,粗粒鹽的結晶環境及蒸發結晶器結構的討論, 中國井礦鹽,1999，6：2227 （15) 宋志青,蒸發結晶操作中傳熱溫差的選擇,化工設計,1994,4:1922 （16) 安蓮英,張曉陽.生產硫酸鉀工藝中氯化鈉的蒸發結晶研究,海湖鹽與化工,2002,31(1):1215河 北 工 業 大 學畢業設計（論文）外文資料翻譯學生姓名：趙麗媛 學 號：064054 學 院：化工系 專 業：過程裝備與控制工程

17、附 件：1.外文資料翻譯譯文；2.外文原文。 指導教師評語：簽名： 年 月 日降膜蒸發器中決定和影響傳熱系數的因素摘要這項工作的目的是確定不同操作條件下的單效蒸發器的傳熱系數，為了判斷它們有多種影響因素。降膜蒸發器包括12根外徑25mm、長3m的垂直不銹鋼管，蒸發器的蒸發容量為240 kg/h。對每一個多效蒸發器的影響條件進行模擬，改變進料濃度和壓力，設置每一種條件下的飽和溫度和熱傳遞系統，。從而獲得一個關聯式，即傳熱系數與流體性質、幾何參數和流量的關系。2005年Elsevier公司保留所有權利。關鍵詞: 傳熱、蒸發器、降膜、傳熱系數1. 前言果汁的濃度是果汁制造業中被廣泛使用的參數，它有兩

18、個主要目的：（1）降低產品的體積和重量，隨后降低儲存、包裝及分銷的成本。（2）增加水的活動，減少其對果汁的穩定性影響，這是影響果汁品質的主要因素。雖然冷凍濃縮和反滲透濃度等其他方法現在也經常被用到，但由于業務和經濟原因蒸發仍然是最流行的。蒸發是一個單元操作即從液體中去除水。如果液體中含有溶解固體，解決方案是可以使其成為飽和或過飽和固體晶體沉積。如果長時間高溫蒸發，會造成果汁中許多物質被破壞,，真空蒸發似乎是合理的解決方案。真空蒸發進行的沸點降低，所以熱降解趨于最小化。降膜蒸發器在本質上是管殼式換熱器。降膜蒸發器本質上是一個管殼式換熱器。蒸汽冷凝的殼程提供了潛熱，使從管程流動溶液中的水蒸發量。水

19、蒸氣和濃縮果汁，在熱力學方面是平衡的，然后分離。這個過程可以完成一次蒸發，因此沸騰濃縮液退出單元作進一步處理，蒸汽在一個獨立的冷凝器中冷凝。這種設備被命名為“單效蒸發器”。然而，如果需要高濃度，最好是使用多個更小的單元，而不是用一個大的單元。在這種條件下，解決方案是水汽離開第一個單元，加熱介質為第二個過程蓄流。對于一個合適的動力，由于第二單元存在，其沸點減小，這是通過減少在蒸發室的壓力。這樣，減少了蒸發器在加熱蒸汽壓力方向的熱能損失和壓力損失。這種被定義為“多效蒸發器”，3，4，5設備在食品工業是非常容易見到的。在蒸發器內發生的是一個眾所周知的質量和能量平衡，傳熱速率方程熱。參考圖1，它們可以

20、說明如下：質量平衡，穩定狀態：冷流（進程，或果汁一方），全部： （1）冷流（進程，或果汁一方），溶解固體： （2）熱力學平衡狀態的關系即熱流（冷凝的蒸汽）： （3）能量平衡，穩定狀態：冷流（進程，或果汁一方）： （4）熱流（冷凝的蒸汽）：（5）轉移方程：（6）整體逆傳熱系數可作為所有的熱阻，以雙方傳熱流體邊界層構成（對流），與管壁和污垢（導電）： （7）由于阻力和墻壁污垢是相當于施加的液膜，而這些液膜傳熱系數的蒸汽冷凝遠遠高于其他的，在這個系統控制的阻力是內部液膜。因此，一個單元的設計很大依賴于這個變量的預測值，作為與計算面積成正比的阻力，這是內部控制的傳熱系數。這項工作是為了獲得在不同條件下

21、蒸發流的液膜系數的實驗值，找到適合這些值的公式。如果得到合適的關聯式，然后評價現有的單元并且設計新的方案，那么可以提高其精確度。符號說明A 換熱面積, m2C 凝結蒸汽質量流量, kg/sF 冷流質量流量, kg/sg 重力加速度, m/s2h 單位質量焓, J/kgh+ 因次傳熱系數, 根據公式（8）k 熱導率, W/(m )L 液體質量流量, kg/sPr 普朗特數，無因次數Re 雷諾數,無因次數Q 熱交換, Wr 蒸發管半徑, mRF 污垢熱阻, m2 /WS 蒸汽質量流量, kg/sU 總傳熱系數, W/(m2 )V 蒸汽質量流量, kg/sx 蔗糖的質量分數, kg 蔗糖/kg 水T

22、 冷熱流體之間溫差, 密度, kg/m 粘性, Pa s圖1 蒸發器的示意圖2. 實驗設備 實驗蒸發器是降膜類型，在這些單元的液體是流動的，管內表面的膜向下。由于蒸發的緣故，沸騰后的平衡蒸氣向下流動離開底部，即發生相分離。 這種蒸發器的類型對于果汁濃度是特別有用的，因為它與受熱面的接觸時間短，減少熱損失的機會少。而且易清潔和啟動，這就保證了產品的最低損失。 蒸發器使用的是ALVAL。它由12個外徑25mm、長3m的垂直管組成，蒸發量為240 kg/h。其中包含所有輔助設備（分離器，預熱器，冷凝器，水泵）和儀器儀表。 由于現有的設備是一種單效蒸發器, 最初的操作條件為在一個多效蒸發器發生反應的典

23、型條件。經過多次試驗，第二效的變化滿足當時的條件，然后再次改變了第三效的條件。這樣做，使得進氣濃度，流量和壓力是多方面變化。其他國家的作者是通過模擬手段確定的參數值(Ugrin & Urbicain, 1999; Gonza ´lez, Ugrin, &Urbicain, 2001)。 該流體模型研究的是蔗糖水溶液，因為從熱的角度來看，它可以被視為液壓行為果汁。果汁易受細菌和真菌污染，涉及的費用低，并且考慮到其他因素，因此果汁是溶液模型的最佳選擇。 操作條件列于表1。表1三效蒸發器的實驗條件表2傳熱計算參數值3.實驗結果 測量的變量有：流量和飽和蒸汽（供熱流壓力），壓

24、力，入口溫度，進口和出口蔗糖溶液濃度（過程流）。大量的熱平衡，公式（1）-（6）影響整體熱量傳遞系數的計算，污垢所帶來的熱阻是已知值，并計算了蒸汽, 對液膜的過程流系數的計算，得到公式（7）。液膜系數乘以適當的參數，得到無量綱h+ 。這是在文獻中常見的做法，以顯示這種形式的結果，這是方便與其他結果作比較。無因次傳熱系數得到以下方程方法：（8）實驗結果和一些計算值見表2。4. 實驗值的相關性 在無量綱傳熱系數的值為蒸發擬合一個公式： （9）回歸是由兩種不同的方法：第一個是要符合相關的數據，每一個流動涵蓋了不同的范圍：層流和過渡；第二個回歸是，所有的參數都與雷諾數建立了一個關系。比較兩個相關參數R

25、2，得出最合適的結論是實現了一個獨特的關聯式，雷諾數從15到3000是有效的，普朗特值從2.5到200是有效的。由此產生的公式是：（10）實驗獲得的數據如圖2所示。圖2 實驗值與擬合曲線 這個方程可以進一步簡化為由雷諾數和普朗特數之間的關系。嚴格來說，這些值都是彼此不相關的，因為它們是獨立的，傳熱系統的幾何和物理參數的關系是量綱數。然而，其中任何一項的任何變化引起對另一個的變化。事實上，對于一個給定的溫度，液體粘度的定義為流動時所停留的時間。另一方面，由于濃度和溫度等物理特性是固定的，因此這些條件確定一個雷諾數也只確定一個普朗特數。結果發現，研究兩者間的系統關系為：(11)把公式（11）帶入到

26、公式(10)得到一個簡單的關系：(12)當然，將NPr,L和NRe,L帶入到公式（12）是對于研究嚴格的系統。對于其他的方案或幾何構型，普遍有效的應該考慮公式（10）。圖3 與其他作者結論的圖形比較5.相關性比較表3用不同的計算方法表示h+，和圖3的數值進行比較，計算得到普朗特數為4。可以看出，這項工作的結果與Mc Adams et al. (1940), Garwin 和Kelly (1955), Wilke(1962), Ahmed和 Kaparthi (1963), Herbert和Stern(1968),和Chung and Seban (1971).Mc Adams, Drew, 和

27、Bays (1940)得到的在層流和過渡地區，都得到h+與ReL下降。然而，雖然該曲線的形狀相似，很明顯的關聯式，但這項工作取得的價值大大高于由這些方法計算的關聯式更高。雖然湍流區沒有包括在目前的工作，可以預計，在該區域的趨勢回歸，就表明了Bays (1940)等人的關聯式。 在Ahmed和Kaparthi（1963）的關聯式，Wilke(1962)和Drew, Bays (1940)等人似乎維持在層流和過渡區相同的斜率，這與這項工作的結果相矛盾。另一方面，從Uche, Artal,和Serra (2002)最近的工作中，根據很多作者的不同數據得到Rel的范圍從10到20000，并且知道，隨著

28、系數的下降，當Rel=2500它成為最低，隨著Rel的增加系數增大（見圖3）。這個結果是有說服力的，并且顯示了比率是以前結果的3到11倍，從1到4.5比較他們和目前的工作。工程師面臨的問題是，他/她要選擇一個適當的蒸發傳熱系數方程是顯而易見的。表3相關分析報告，無因次傳熱系數的計算6.結論這項工作的目的在于收集影響單效立式降膜蒸發器傳熱的實驗數據，確定影響條件，獲得計算傳熱系數的關聯式,關聯式應適用于果汁生產中的任何一個蒸發單元。傳熱系數的關聯式可以由雷諾數和普朗特數得到。但是只含雷諾數的關聯式應用有特定的系統。盡管這些設備都是在層流區和過渡區得到的實驗結果，但是從條件中知道這個結果是在果汁生

29、產中得到的。特別對于第二效，使其真正的增加了濃度和降低了溫度，從而使粘度增加，降低當前的雷諾數。 鳴謝作者們感謝阿根廷下列機構的財政支持：Consejo Nacional deInvestigaciones Cient ´cas y Te ´cnicas (CONICET),Agencia Nacional de Promocio ´n Cient ´ca y Te ´cnica(ANPCyT) and Universidad Nacional del Sur (UNS).河北工業大學城市學院本科畢業設計（論文）中期報告畢業設計（論文）題目：年

30、處理 3萬噸含 NaCl廢水蒸發工藝及設備設計指導教師：王德武 講師專業：過程裝備與控制工程學號：064054 姓名：趙麗媛 班級：過程C062報告提交日期：2010年5月24日已完成的工作總結一、 前期工作1查閱了相關文獻資料鄭津洋，董其武，桑芝富. 過程設備設計M. 北京:化學工業出版社，2002 陳敏恒，叢德滋，方圖南. 化工原理M. 北京:化學工業出版社，2006 第二版GB150-1998. 鋼制壓力容器S. 北京:中國標準出版社高金蓮. 工程圖學M. 機械工業出版社，2005黃振仁，魏新利. 過程裝備成套技術M. 北京:化學工業出版社，2008 第二版洪國寶. 鈦制化工設備M. 北

31、京:化學工業出版社 2003時鈞，汪家鼎，余國琮等. 化學工程手冊M. 北京；化學工業出版社 1996董大勤. 化工設備機械基礎M. 北京:化學工業出版社,2002JB/T47462002. 鋼制壓力容器用封頭S. 北京:中國標準出版社姚玉英，黃鳳廉，陳常貴等. 化工原理M. 天津：天津大學出版社，19992根據相關文獻結合本課題撰寫了前期報告。3完成了文獻翻譯工作。4初步確定了蒸發工段流程，初步選取了設備型式。5確定了計算方法。二、取得的設計結果及部分計算過程1設計方案為了節約蒸汽的消耗量，從而提高了蒸發裝置的經濟性，隨著效數的增多，蒸汽節約越多，但是由于效數越多，設備費用越大，以及受到溫度

32、差的限制。綜合考慮，最終確定本次的設計采用三效并流。并流加料的優點是：（1）由于后一效蒸發室的壓力較前一效為低，故溶液在效間的輸送勿需用泵，就能自動從前效進入后效。（2）由于后一效溶液的沸點較前一效為低，故前一效的溶液進入后一效時，會因過熱自行蒸發。因而可產生較多的二次蒸汽。（3）由末效引出完成液，因其沸點最低，故帶走的熱量最少，減少了熱量損失。2計算過程2.1 物料衡算已知條件：采用三效并流加料蒸發流程，進料液濃度為10%，處理量3萬噸/年，年工作7200小時，加熱生蒸汽表壓為0.6 MPa，真空度0.085MPa。總蒸發水量W：進料量：根據氯化鈉的溶解度，三效出料濃度取28%,則x0=10

33、%，x3=28%。總蒸發水量。2.2 熱量衡算 2.2.1各效濃度估算因為沒有引出額外蒸汽，可假設各效的水分蒸發量相等，故有：則各效中的溶液濃度為：1.2.2各效溶液沸點和有效傳熱溫差的計算（1）等壓降分配設蒸汽壓力按等壓降分配，取P0=0.6MPa（絕壓）， P3=0.02MPa(絕壓)，則每效壓降為:可據此求得各效二次蒸汽壓，并查得各有關參數列于下表：效效效加熱蒸汽壓力P，MPa0.60.4070.214加熱蒸汽飽和溫度Ti，158.7144-1=143122-1=121加熱蒸汽的汽化熱，kJ/kg2113.22139.92199.2二次蒸汽壓力Pi，MPa0.4070.2140.021二

34、次蒸汽的飽和溫度ti，14412261.1考慮蒸汽管路的阻力，此溫度比前效的二次蒸汽溫度下降1.0。（2）各效蒸發器中的傳熱溫差 取效中的溶液濃度等于該效的出口濃度，因此以出口濃度來確定溶液的沸點。下面用表列出各相應數據效效效溶液濃度xi，%12.7317.5028.00溶液密度，kg/m3109111281204蒸發壓力P，MPa0.4070.2140.0020.00540.00560.0059P=P+P,MPa0.41240.21960.0259在P下的水的飽和溫度tP，144.5125.263.9沸點升高，2.348溶液的平均溫度tim ，146.8129.271.9有效傳熱溫差， 11.913.849.1有效總傳熱溫差，74.8沸點升高是根據圖查出。蒸發器內液層高度取2.5m。1.2.3水分蒸發量