中南民族大学
化工原理课程设计
题学专
目 年产100万吨35%氯化钠项目 院 化学与材料科学学院 业 化学工程与工艺
学生姓名 学号 指导教师
完成日期： 2015年6月13日
I
课程设计任务书
课程名称 设计时间 专 业 化工原理课程设计 2015.5.25-2015.6.14 化学工程与工艺 课程代码 指导教师 班 级 01042010 1201 一、课程设计任务（题目）及要求 （一）设计任务：蒸馏塔设计 浓缩用料为NaCl，进料浓度为15%，最后浓缩至35%，进料量为5000kg/h，加热蒸汽的品质为500kPa，设备总数65套，使用列管式换热器，并且采用三效并流加料蒸发流程。 设计条件如下： 操作压力 kPa(塔顶表压) 生蒸汽压力 500kPa 进料热状况 100℃ 气候条件 忽略 试根据上述工艺条件作出蒸馏塔的设计计算。设计基本资料见主要参考资料。 （二）设计要求 1、学生应在老师指导下独立完成，题目不可更换。 2、查阅相关资料，自学具体课题中涉及到的新知识。 3、最后提交的课程设计成果包括： a) 课程设计说明书纸质文件及电子文件。 b) 课程设计相关设计图纸质文件及电子文件。 二、对课程设计成果的要求（包括课程设计说明书、图纸、图表、实物等软硬件要求） 1、分析课程设计题目的要求； 2、写出详细设计说明； 3、写出详细计算过程、经验值的取舍依据； 4、设计完成后提交课程设计说明书及相关设计图； 5、设计说明书应内容充实、写作规范、项目填写正确完整、书面整洁、版面编排、图表绘制符合要求。 6、计算过程使用的符号符合参考资料中的要求，设计内容按参考资料设计示例执行。理论塔板数的求取用逐板计算法。Af和Wd的求取按自己推导的公式进行。 三、主要参考资料 [1] 涂伟萍，陈佩珍，程达芳.化工过程及设备设计.化学工业出版社,2000.6. [2] 指导教师签字：
II
任务分配
任务分为三部分：
1、换热器设计 2、蒸发器设计 3、管道的设计 3.1、管程清洗 3.2、壳程清洗 3.3、泵的设计 3.4、管道设计 3.5、工艺流程图纸
我的任务：蒸发器的设计
III
目 录
年产100万吨35%氯化钠溶液蒸发器设计 ......................................... 1
摘要：................................................................... 1 关键词：中央循环式蒸发器；氯化钠；提浓 ................................... 1 第一章 前言 .................................................................. 2
1.1 蒸发 ................................................................. 2
1.1.1多效蒸发 ....................................................... 2 1.1.2 蒸发操作的特点 ................................................. 2 1.2 多效蒸发流程 ......................................................... 3 第二章 蒸发工艺设计计算 ...................................................... 4
2.1已知参数 ............................................................. 4 2.2设计方案 ............................................................. 4 2.3设计计算 ............................................................. 4
2.3.1蒸发量 ......................................................... 4 2.3.2初算各效浓度 ................................................... 4 2.3.3初算各效溶液沸点和有效总温度差 ................................. 5 2.3.4热量衡算及蒸发量计算 ........................................... 6 2.3.5蒸发器的传热面积 ............................................... 7 2.3.6 计算结果列表 ................................................... 8 表2 计算数据表 ...................................................... 8
第三章、设备结构设计 ......................................................... 8
3.1加热管的选择和管束的初步估计 ......................................... 8
3.1.1中央循环管直径的选择 ........................................... 9 3.1.2加热室直径及加热管数目的确定 ................................... 9 3.1.3分离室直径和高度的确定 ........................................ 10
总 结 ...................................................................... 11 致 谢 ...................................................................... 12 参考文献.................................................................... 13 附 录 ...................................................................... 14
IV
年产100万吨35%氯化钠溶液蒸发器设计
摘要：
蒸发是采用加热的方法，使含有不挥发性杂质（如盐类）的溶液沸腾，除去其中被汽化
单位部分杂质，使溶液得以浓缩的单元操作过程。蒸发操作广泛用于浓缩各种不挥发性物质的水溶液，是化工、医药、食品等工业中较为常见的单元操作。蒸发器内要有足够的加热面积，使溶液受热沸腾。溶液在蒸发器内因各处密度的差异而形成某种循环流动，被浓缩到规定浓度后排出蒸发器外。蒸发器内备有足够的分离空间，以除去汽化的蒸汽夹带的雾沫和液滴，或装有适当形式的除沫器以除去液沫，排出的蒸汽如不再利用，应将其在冷凝器中加以冷凝。蒸发过程中经常采用饱和蒸汽间壁加热的方法，通常把作热源用的蒸汽称做一次蒸汽，从溶液蒸发出来的蒸汽叫做二次蒸汽。
关键词：中央循环式蒸发器；氯化钠；提浓
Annual output of 1 million tons of 35% sodium chloride
solution evaporator design
Abstract：
Evaporation adopting the method of heating, make the involatile impurities, such as salt
solution boiling, remove the impurities by vaporizing unit parts, to unit operation process of concentrated solution.Evaporation operation is widely used in concentrated aqueous solution of involatile substances, is relatively common in chemical, pharmaceutical, food and other industrial unit operation.In the evaporator must have enough heating area, make the solution is heated to boil.Solution throughout the evaporator internal cause differences in density and form a circular flow, concentration back out of the evaporator is concentrated to the regulations.Evaporator with adequate separation of space inside, in order to remove the entrainment of vaporized steam entrainment and liquid droplets, or with appropriate forms of defoaming device to remove the liquid foam, discharge of steam, such as no longer use, should be to be condensed in the condenser.Evaporation process often adopt the method of saturated steam to heat partition, usually the steam as the one used as heat source, evaporation from the solution of steam is called secondary steam.
Keywords：The central circulation evaporator;Sodium chloride;enrichment
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化工原理课程设计三效蒸发
