在一单效蒸发装置中将某原料液进行浓缩,完成液的浓度为28%(质量分数),操作条件下沸点为98℃。为了减少生蒸汽的消耗量,用二次蒸汽四分之一的冷凝潜热把原料液从20℃预热至70℃,原料液的流量为1000kg/h。二次蒸汽的温度为90℃。相应的冷凝热为2283kJ/kg。原料液的比热容为3.8kJ/(kg·℃),忽略热损失,试求:
用双效并流加料蒸发将浓度10%(质量分数,下同)的某水溶液浓缩至30%,进料比热容为3.77kJ/(kg.℃),已知两效的沸点分别为1080C和85℃,第二效的蒸发压力为20kPa(绝压),进入第二效溶液的浓度为16%,试求进料量为1000kg/h时,第二效由于自蒸发产生的二次蒸汽量,以及它占第二效蒸发量的百分数。
用一单效蒸发器,将2500kg/h的NaOH水溶液由10%浓缩至25%(均为质量分数)。已知加热蒸汽压力为450kPa,蒸发室内压力为101.3kPa(均为绝对压强)。溶液沸点为115℃,比热容为3.9kJ/(kg·℃),蒸发器的热损失为20kW。试计算以下两种情况的加热蒸汽消耗量和单位蒸汽消耗量。
(1)25℃进料;
(2)沸点进料。
用一单效连续蒸发器将5000kg/h的NaCl水溶液由18%浓缩至25%(均为质量分数)。加热蒸汽压力为200kPa,蒸发压力为40kPa(均为绝对压强)。蒸发器内溶液沸点为80℃,蒸发器的总传热系数为1980W/(m2·℃)。沸点进料,热损失不计。试求:
(1)完成液量;
(2)加热蒸汽消耗量;
(3)蒸发器传热面积。
用一单效蒸发器,将103kg/h流速的NaCl水溶液由5%(质量分数,下同)蒸浓至30%,蒸发压力为20kPa(绝压),进料温度30℃,料液比热容为4kJ/(kg.℃),蒸发器内溶液沸点为75℃,蒸发器的传热系数为1500W/(m2.℃),加热蒸汽压力为120kPa(绝压),若不计热损失,求所得完成液量,加热蒸汽消耗量和经济程度W/D以及所需的蒸发器传热面积。
用一传热面积为10m2的单效蒸发器,将NaNO3水溶液由15%(质量分数,下同)浓缩至40%。沸点进料,要求蒸得375kg/h的完成液,设蒸发压力为20kPa(绝压),操作条件下的传热温度差损失(沸点升高)为8%,蒸发器的传热系数为800W/(m2·℃)。若不计损失和浓缩热,试问加热蒸汽压力至少应多大才能完成上述任务?
用一单效蒸发器将2000kg/h的NaOH水溶液由15%浓缩到30%(均为质量分数)。已知加热蒸汽压力为362kPa(绝压),蒸发室内压力为常压(101.3kPa),溶液沸点为118℃,比热容为3.6kJ/(kg?℃),热损失为15kW,试计算下列情况下所需加热蒸汽消耗量和单位蒸汽消耗量:(1)进料温度为20℃;(2)沸点进料。
用一单效蒸发器连续蒸发NaOH水溶液,已知进料量为2400kg/h,进料浓度为10%,完成液的浓度为40%(均为质量分数),沸点进料,溶液的密度为1300kg/m3,加热蒸汽压力为400kPa(绝压),冷凝器操作压力为常压,加热管内液层高度为3m,蒸发器的传热系数为1500W/(m2.℃),蒸发器的热损失为加热蒸汽量的5%。试计算水分蒸发量、加热蒸汽消耗量和蒸发器传热面积。
某单效蒸发器以1000kg/h将15%(质量分数,下同)的NaOH溶液浓缩到50%。已知:加热蒸汽温度为120℃,进入冷凝器的二次蒸汽温度为60℃,总温度差损失为45℃,蒸发器的总传热系数为1000W/(m2·℃),溶液预热至沸点进入蒸发器,蒸发器的热损失和稀释热可忽略,加热蒸汽与二次蒸汽的汽化热可取相等,为2200kJ/kg,试求:蒸发器的传热面积及加热蒸汽消耗量。
一常压操作的单效蒸发器,蒸发10%氢氧化钠水溶液(质量分数),处理原料液量为1.2×103kg/h,要求浓缩至40%(同上),求水分蒸发量。