NaOH水溶液三效并流加料蒸发器的设计_20240319152016.doc

化工原理课程设计

题目：NaOH水溶液三效并流加料蒸发器的设计

学院：化学化工学院

专业：化学工程与工艺

学号：

姓名：

指导教师：

2016年11月25日

化工原理课程设计任务书

一、设计题目

NaOH水溶液三效并流加料蒸发器的设计

二、设计任务及操作条件

1.设计任务

生产能力(进料量):180kt/年

操作周期：7200小时/年

进料液浓度：10%(质量分率，下同)

完成液浓度：≥42%

2.操作条件

原料液温度为：第一效沸点温度

加热蒸汽压力为：500KPa(绝压),冷凝器压力为：15KPa(绝压)

各效蒸发器的总传热系数为：K?=1500W/(m2·℃),K?=1000W/(m2·℃),K?=600W/(m2·℃)

各效蒸发器中料液液面高度为：1.5m

各效加热蒸汽的冷凝液均在饱和温度下排出，假设各效传热面积相等，并忽略热损失

3.设备型式：中央循环管式蒸发器

4.厂址：新疆吐鲁番地区

三、设计内容

1.设计方案的选择及流程说明

2.蒸发器的工艺计算：确定蒸发器的面积

3.蒸发器的主要结构尺寸设计

4.辅助设备选型与计算，包括汽液分离器及蒸汽冷凝器等

5.设计结果汇总

6.绘制NaOH水溶液三效并流加料蒸发器的流程图及蒸发器设备条件图

7.对本设计进行评述

目录

1

目录

摘要 1

1设计方案简介 1

1.1设计方案论证 1

1.2蒸发器简介 2

2设计任务 4

2.1估算各效蒸发量和完成液浓度 4

2.2估算各效溶液的沸点和有效总温度差 5

2.2.1各效由于溶液沸点而引起的温度差损失 6

2.2.2由于液柱静压力而引起的沸点升高(温度差损失) 7

2.2.3由流动阻力而引起的温度差损失 8

2.2.4各效料液的温度和有效总温差 8

2.3加热蒸汽消耗量和各效蒸发水量的初步计算 8

2.4蒸发器传热面积的估算 10

2.5有效温差的再分配 11

2.6重复上述计算步骤 12

2.6.1计算各效料液浓度 12

2.6.2计算各效料液的温度 12

2.6.3各效的热量衡算 13

2.6.4蒸发器传热面积的计算 14

2.7计算结果列表 15

3蒸发器的主要结构尺寸的计算 16

3.1加热管的选择和管数的初步估算 16

3.2循环管的选择 16

3.3加热室直径及加热管数目的确定 16

3.4分离室直径和高度的确定 17

3.5接管尺寸的确定 18

3.5.1热蒸汽进口和二次蒸气出口 18

3.5.2溶液的进出口 18

3.5.3加热蒸汽进口与二次蒸气出口 19

3.5.4冷凝水出口 19

4蒸发装置的辅助设备的选用计算 20

Ⅱ

4.1气液分离器 20

4.1.1除沫器的选择 20

4.1.2分离器的选型 20

4.2蒸汽冷凝器的选型设计 21

4.2.1冷凝器类型选择 21

4.2.2蒸汽冷凝器的选型 21

4.3封头的计算 24

4.4泵的选择 24

5主要设备强度计算及校核 24

6设计结果汇总 26

6.1多效蒸发的工艺计算 26

6.2蒸发器及辅助设备的结构尺寸设计 26

7装置流程图及蒸发器设备条件图 29

7.1三效并流加料蒸发装置流程图 29

7.2蒸发器设备条件图 29

8评述 29

8.1可靠性分析 30

8.2个人感想 30

参考文献 30

化学化工学院课程设计

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氢氧化钠三效并流加料蒸发器的设计

XX

摘要：本设计书对氢氧化钠溶液三效并流加料蒸发器设备的设计做了详细的叙述，主要包括工艺计算，辅助设备计