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第五篇产品提取设备1

第九章蒸发设备1

一、蒸发过程的基本概念1

二、蒸发设备2

（一）蒸发设备的类型及选用2

（二）蒸发设备的构造及性能3

1．中央循环管式蒸发器3

2．水平管式蒸发器4

3．石墨外循环式蒸发器5

4．盘管式蒸发器6

5．薄膜式蒸发器7

（三）管式薄膜蒸发器的计算15

1．单效蒸发器的蒸发水量计算15

2．蒸发时热量消耗的计算15

3．蒸发罐传热面积的计算16

4．设备尺寸的确定17

5．设备的强度计算18

6．薄膜式蒸发器设计时应注意的几个问题18

三、蒸发附属设备19

（一）捕集器19

1．惯性型捕集器19

2．离心型捕集器19

3．表面型捕集器19

（二）分离器20

（三）冷凝器21

1．干式高位逆流冷凝器21

2．高位逆流冷凝器的设计计算22

3．水喷射冷凝器的设计计算25

四、怎样提高蒸发强度和减少蒸汽消耗量28

（一）影响蒸发强度的因素及其强化途径28

（二）怎样减少单位蒸汽消耗量29

五、设备的安装、检修和安全技术31

第十章结晶设备33

一、结晶的生成理论33

（一）什么叫做结晶33

（二）结晶是怎样生成的33

（三）影响结晶生成的条件34

（四）设计结晶设备应注意的条件35

二、结晶设备35

（一）搅拌结晶缸36

（二）搅拌结晶箱36

（三）真空煮晶锅37

1．煮晶锅的构造37

2．煮晶锅的容积及尺寸的确定39

3．煮晶锅的强度计算40

4．搅拌装置及影响传动功率的因素40

5．煮晶锅绝热层厚度的确定42

6．煮晶锅的安装、检修及安全技术42

7．煮晶操作过程42

（四）混合分级型真空连续结晶器43

第十一章干燥设备45

一、干燥的基本概念45

（一）干燥的方法45

（二）湿空气的性质46

（三）湿空气中湿含量的测定48

（四）湿空气的I—x图及其应用49

（五）物料干燥的机理51

（六）干燥过程的三个阶段51

（七）影响干燥速度的因素51

二、空气干燥器的物料衡算及热量衡算53

（一）空气干燥的原理53

（二）干燥方式53

（三）空气干燥器的物料衡算54

（四）空气消耗量的计算55

（五）空气干燥器的热量衡算56

（六）I—x图在干燥过程的应用58

三、气流干燥58

（一）气流干燥器的特点59

（二）长管式气流干燥器59

1．长管式气流干燥器流程59

2．干燥管的形式及尺寸的确定62

3．空气加热器传热面积的计算68

4．鼓风机的选择68

5．袋沪器69

6．加料器69

（三）短管式气流干燥流程70

（四）旋风干燥器70

1．旋风干燥器的原理70

2．旋风干燥器的流程70

3．旋风干燥器的结构71

4．物料干燥时间的计算71

5．干燥室尺寸的确定73

6．设备操作注意事项73

四、沸腾干燥74

（一）沸腾干燥的原理74

（二）沸腾干燥的特点及影响因素75

（三）沸腾干燥器的型式76

1．单层沸腾干燥器76

2．多层沸腾干燥器76

3．单层单室沸腾干燥器76

4．卧式多室沸腾干燥器77

5．二段沸腾干燥器77

6．气流喷雾沸腾干燥器77

五、喷雾干燥81

（一）喷雾干燥的基本概念81

1．喷雾干燥的原理81

2．喷雾干燥的特点81

3．溶液喷雾方法及其适用范围81

4．喷雾装置的类型82

（二）喷雾干燥流程及设备结构原理82

1．压力喷雾干燥流程83

2．离心喷雾干燥流程83

3．气流喷雾干燥85

（三）喷雾器的型式及结构86

1．压力喷雾器86

2．气流喷雾器87

3．离心喷雾器88

（四）喷雾器消耗功率的计算89

（五）喷雾干燥塔的结构及其尺寸确定90

六、其他干燥设备92

（一）真空干燥器92

（二）带式干燥器93

（三）转筒干燥器95

（四）滚筒干燥器97

第十二章蒸馏原理及设备98

一、蒸馏的基本概念98

（一）相的概念98

（二）物质的蒸汽压99

（三）理想溶液的气相组成和液相组成101

（四）实际溶液和理想溶液的偏差101

（五）完全互溶两组份溶液的相平衡102

1．乙醇—水的t—x图102

2．y—x图103

3．挥发度与相对挥发度104

二、蒸馏方法与蒸馏基本原理105

（一）蒸馏方法105

（二）精馏原理106

三、蒸馏流程107

（一）酒精精馏除杂原理107

（二）蒸馏流程107

1．单塔式蒸馏流程107

2．双塔式蒸馏流程108

3．三塔式蒸馏流程109

4．五塔式蒸馏流程110

5．选定蒸馏流程应注意的几个问题111

四、双组份混合液精馏的计算112

（一）物料衡算与热量衡算112

1．精馏塔的物料衡算112

2．精馏塔的热量衡算113

3．操作线方程式115

4．进料情况对操作线方程式的影响116

（二）塔板数的确定118

1．理论塔板的概念118

2．理论塔板数的计算法118

3．图解法求理论塔板数119

4．回流比的选择120

5．实际塔板数和塔板效率121

（三）塔径的确定123

五、蒸馏设备126

（一）泡罩塔126

1．塔板上汽液接触情况126

2．塔板的结构127

3．多泡盖塔板结构计算127

（二）双沸腾泡罩塔129

1．塔板结构129

2．塔板结构计算129

（三）浮阀塔130

1．塔板结构及其特点130

2．塔板设计131

3．浮阀塔的改进——浮动喷射塔145

（四）筛板塔146

（五）填料塔147

（六）设备材料148

六、蒸馏附属设备148

（一）废液排除器148

（二）杂醇油分离器149

（三）醪塔塔顶温度自动控制149

七、恒沸蒸馏与萃取蒸馏150

（一）恒沸蒸馏150

（二）萃取蒸馏151

第六篇热工的基本知识153

第十三章冷冻的基本知识153

一、压缩式冷冻机原理153

（一）冷是怎样获得的153

（二）怎样提高制冷效率154

（三）理论功率的计算156

二、单级压缩式制冷系统157

（一）单级压缩制冷系统的比较158

（二）单级间接制冷系统158

（三）冷冻系统设备的构造原理159

（四）制冷剂及冷冻盐水的选择161

（五）绝热材料的选择及其厚度的确定162

（六）设备的安装、试车、试漏、灌氨、运转、检修及安全技术164

三、制冷系统的耗冷量及冷冻机操作能力计算166

第十四章锅炉的基本知识169

一、锅炉概述169

二、怎样才能提高锅炉效率和降低耗煤量170

三、几种锅炉的构造原理172

（一）LSG立式直水管锅炉172

（二）双横汽包燃煤粉锅炉173

（三）6.5〔吨／时〕单汽包锅炉174

（四）锅炉的选择175

四、怎样才能使锅炉耗钢材量少而蒸发量大176

五、锅炉的改装177

（一）改装锅炉的办法177

（二）介绍两种锅炉的改装178

六、锅炉的给水设备180

七、锅炉设备的运转及安全技术183

附录184

附图1对数平均值算图184

附图2 标准孔板流速计的孔流系数185

附图3 液体沸腾给热系数算图185

附图4 辐射传热的角系数186

附图5 蒸汽冷凝给热系数算图187

附图6 各种管件的当量长度188

附图7 摩擦系数与雷诺准数关系图189

附图8 氨的T—S图190

附图9 水的蒸汽压及蒸发潜热190

附图10 低温管路隔热层最小厚度算图191

附图11 板式精馏塔的近似塔板效率192

附图12 相对湿度算图192

附图15 水的Gr·Pr乘积算图193

附图16 导管算图194

附图17 酒精溶液和蒸汽的比重与浓度换算图195

附表1 长度换算196

附表2 面积换算196

附表3 容积换算196

附表4 压强换算196

附表5 流量换算197

附表6 速度换算197

附表7 重度换算197

附表8 能量换算197

附表9 功率换算198

附表10 导热系数换算198

附表11 传热系数换算198

附表12 粘度换算198

附表13 温度换算199

附表14 固体物料的重度199

附表15 水的物理性质200

附表16 水的粘度201

附表17 局部阻力的当量长度202

附表18 某些固体在0～100℃时的平均比热202

附表19 某些固体物料在0～100℃时的导热系数203

附表20 干空气在p=1〔kg/cm2〕时的物理参数204

附表21 饱和水蒸汽的性质205

附表22 乙醇—水溶液的气液平衡数据206

附表23 10～70℃乙醇—水溶液的重度209

附表24 酒精水蒸汽的重度和比容209

附表25 在常压下酒精溶液的物理常数210

附表26 氨的热力性能212

附表27 氟利昂—12的热力性能213

附表28 氯化钠盐水的物理性质214

附表29 氯化钙盐水的物理性质215

附表30 列管式换热器的管子数216

附表31 希腊字母表217