冷凝回收技术精选课件.ppt
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1、关于冷凝回收技术第一页,本课件共有37页第一节第一节 冷凝净化的概念冷凝净化的概念冷凝冷凝:蒸气在饱和温度下由气态变成液态的:蒸气在饱和温度下由气态变成液态的过程。过程。所谓冷凝就是当所谓冷凝就是当热流体放出热量热流体放出热量时,时,温度没温度没有变化有变化,而使,而使流体由气相变成液相流体由气相变成液相。冷凝净化:将空气中的蒸气冷却凝成液体,冷凝净化:将空气中的蒸气冷却凝成液体,并将液体收集起来,加以利用。并将液体收集起来,加以利用。具体方法:(移去热量)冷却;增加压力使具体方法:(移去热量)冷却;增加压力使蒸气在压缩时凝出来。蒸气在压缩时凝出来。第二页,本课件共有37页概念明晰概念明晰-蒸
2、气、蒸汽蒸气、蒸汽蒸气:是泛指液体或固体(如水、碘、汞、蒸气:是泛指液体或固体(如水、碘、汞、苯)因蒸发、沸腾或升华而变成的气体。苯)因蒸发、沸腾或升华而变成的气体。l l使用时前面要加上与之相关的事物,如水蒸气、使用时前面要加上与之相关的事物,如水蒸气、苯蒸气、汞蒸气、碘蒸气。苯蒸气、汞蒸气、碘蒸气。蒸汽:是特指,水加热到沸点所变成的水汽,蒸汽:是特指,水加热到沸点所变成的水汽,气态的水。气态的水。l l“蒸汽蒸汽”特指水的蒸气,义同特指水的蒸气,义同“水蒸气水蒸气”,所以,所以不能写成不能写成“水蒸汽水蒸汽”。l l“蒸汽蒸汽”运用比较自由,它既可以作为语素同别运用比较自由,它既可以作为语
3、素同别的语素结合成词,如的语素结合成词,如“蒸汽机蒸汽机”“蒸汽机车蒸汽机车”,也可以单独成词,如蒸汽洗车。也可以单独成词,如蒸汽洗车。第三页,本课件共有37页一、饱和蒸气压与温度的关系一、饱和蒸气压与温度的关系(1 1)蒸气压)蒸气压)蒸气压)蒸气压概念:在液体(或者固体)的表面存在着该物质概念:在液体(或者固体)的表面存在着该物质的蒸气,这些蒸气对液体的蒸气,这些蒸气对液体(或者固体)表面产生的或者固体)表面产生的或者固体)表面产生的或者固体)表面产生的压强就是该液体压强就是该液体压强就是该液体压强就是该液体(或者固体)的蒸气压或者固体)的蒸气压或者固体)的蒸气压或者固体)的蒸气压。其影响
4、因素:蒸气物质本身的性质、温度及蒸气的其影响因素:蒸气物质本身的性质、温度及蒸气的浓度有关。浓度有关。(2)饱和蒸汽压)饱和蒸汽压概念:在一定的温度下,与同种物质的液态概念:在一定的温度下,与同种物质的液态(或固或固或固或固态态态态)处于平衡状态的蒸气所产生的压强处于平衡状态的蒸气所产生的压强.是纯物质在指定温度下逃逸到气相中的最大能力。是纯物质在指定温度下逃逸到气相中的最大能力。饱和蒸气压随温度的升高而增大饱和蒸气压随温度的升高而增大饱和蒸气压随温度的升高而增大饱和蒸气压随温度的升高而增大如图如图第四页,本课件共有37页第五页,本课件共有37页P饱饱指定温度指定温度T下的饱和蒸汽压下的饱和蒸
5、汽压,1X133Pa;T:有机溶剂的温度有机溶剂的温度A,B 与物质性质有关的常数与物质性质有关的常数从而计算出在制定温度下某物质的饱和蒸气压从而计算出在制定温度下某物质的饱和蒸气压不同温度下的饱和蒸气压可以按照下式计算:不同温度下的饱和蒸气压可以按照下式计算:不同温度下的饱和蒸气压可以按照下式计算:不同温度下的饱和蒸气压可以按照下式计算:第六页,本课件共有37页二、二、冷凝回收的极限冷凝回收的极限1 蒸气压与蒸气浓度的关系蒸气压与蒸气浓度的关系露点温度:以空气中某种有机蒸气的分露点温度:以空气中某种有机蒸气的分压(蒸气压)数值为饱和蒸气压下的温压(蒸气压)数值为饱和蒸气压下的温度,即该空气混
6、合气体的露点温度。度,即该空气混合气体的露点温度。l l空气和蒸气混合气体,只有冷却到露点温度以空气和蒸气混合气体,只有冷却到露点温度以下,才能将蒸气部分冷凝下来。下,才能将蒸气部分冷凝下来。l l空气中能冷却下来的,只是高于冷却温度下饱空气中能冷却下来的,只是高于冷却温度下饱和蒸气压的那部分蒸气量,即对应于冷却温度和蒸气压的那部分蒸气量,即对应于冷却温度下的饱和蒸汽压的有害溶剂仍留在空气气相中。下的饱和蒸汽压的有害溶剂仍留在空气气相中。冷凝极限为冷凝极限为冷却温度下的有机溶剂冷却温度下的有机溶剂蒸气的饱和蒸气压蒸气的饱和蒸气压。第七页,本课件共有37页2 冷凝回收的的适用范围和特点冷凝回收的
7、的适用范围和特点适用范围:只适于适用范围:只适于蒸气状态蒸气状态的有害物质。的有害物质。多用于回收空气中的多用于回收空气中的有机溶剂蒸气有机溶剂蒸气。还适用于处理含有大量水蒸汽的高温废气。还适用于处理含有大量水蒸汽的高温废气。冷凝回收的特点:冷凝回收的特点:l l净化要求越高,需冷却的温度越低,费用也越高;净化要求越高,需冷却的温度越低,费用也越高;l l优点:所需设备和操作条件比较简单,回收得到优点:所需设备和操作条件比较简单,回收得到的物质比较纯净;的物质比较纯净;l l缺点:净化程度受温度影响比较大。缺点:净化程度受温度影响比较大。因此,冷凝回收仅适用于蒸气浓度比较高的情况因此,冷凝回收
8、仅适用于蒸气浓度比较高的情况第八页,本课件共有37页第二节第二节 冷凝净化方法的分类冷凝净化方法的分类可分为直接冷凝和间接冷凝。可分为直接冷凝和间接冷凝。直接冷凝:冷却剂与被冷凝物质在换热器内直接冷凝:冷却剂与被冷凝物质在换热器内直接接触进行冷凝的过程。直接接触进行冷凝的过程。要求:只能用在冷却剂混入被冷凝物质后,并不影响被冷要求:只能用在冷却剂混入被冷凝物质后,并不影响被冷要求:只能用在冷却剂混入被冷凝物质后,并不影响被冷要求:只能用在冷却剂混入被冷凝物质后,并不影响被冷凝物质质量的情况下,如用水将空气或乙炔冷却。凝物质质量的情况下,如用水将空气或乙炔冷却。凝物质质量的情况下,如用水将空气或
9、乙炔冷却。凝物质质量的情况下,如用水将空气或乙炔冷却。间接冷凝:流体与冷却剂间的热量传递是通过间接冷凝:流体与冷却剂间的热量传递是通过间壁进行的,在工业上应用最为广泛间壁进行的,在工业上应用最为广泛第九页,本课件共有37页一、接触冷凝器一、接触冷凝器接触冷凝器装置是冷热流体直接接触,在混接触冷凝器装置是冷热流体直接接触,在混合过程中进行传热。合过程中进行传热。适用:两种流体可以直接接触的场合。适用:两种流体可以直接接触的场合。分类:喷射式、喷淋式、填料式和塔板式等。分类:喷射式、喷淋式、填料式和塔板式等。第十页,本课件共有37页第十一页,本课件共有37页分类:分类:由管子组成传热面的冷凝器由管
10、子组成传热面的冷凝器由板组成传热面的冷凝器由板组成传热面的冷凝器1.列管式冷凝器列管式冷凝器组成组成:外壳、管板、管束、顶盖等外壳、管板、管束、顶盖等热交换过程热交换过程*管壳式换热器(shellandtubeheatexchanger)又称列管式换热器二、表面冷凝装置二、表面冷凝装置第十二页,本课件共有37页列管冷凝器主要由外壳、管板列管冷凝器主要由外壳、管板(又称花板又称花板)、管束、顶盖、管束、顶盖(又称封头又称封头)等部件构成。等部件构成。第十三页,本课件共有37页进行热交换时,冷却水由顶进行热交换时,冷却水由顶盖的连接管进入,在管内流盖的连接管进入,在管内流动,这条路径称为管程;有动
11、,这条路径称为管程;有害蒸气在管束与壳体之间的害蒸气在管束与壳体之间的空隙内流动,这条路径称为空隙内流动,这条路径称为壳程;管束的表面积就是传壳程;管束的表面积就是传热面积。热面积。第十四页,本课件共有37页第十五页,本课件共有37页第十六页,本课件共有37页船用管壳式冷凝器船用管壳式冷凝器第十七页,本课件共有37页列管式冷凝器的优缺点与分类列管式冷凝器的优缺点与分类列管式冷凝器是目前应用最广泛的一种。列管式冷凝器是目前应用最广泛的一种。优点:结构简单、坚固,制造容易,材料优点:结构简单、坚固,制造容易,材料范围广泛,处理能力可以很大,适应性强。范围广泛,处理能力可以很大,适应性强。缺点:在传
12、热效率、设备的紧凑性、单位缺点:在传热效率、设备的紧凑性、单位传热面积的金属消耗量方面,还稍次于各传热面积的金属消耗量方面,还稍次于各种板式冷凝器。种板式冷凝器。分类:通常包括分类:通常包括固定管板式固定管板式、U形管式形管式和和浮浮头式头式三种。三种。第十八页,本课件共有37页固定管板式换热器由两端管板和壳体构成。由于其结固定管板式换热器由两端管板和壳体构成。由于其结固定管板式换热器由两端管板和壳体构成。由于其结固定管板式换热器由两端管板和壳体构成。由于其结构简单,运用比较广泛。构简单,运用比较广泛。构简单,运用比较广泛。构简单,运用比较广泛。固定管板式换热器的结构特点是在壳体中设置有固定管
13、板式换热器的结构特点是在壳体中设置有管束,管束两端用焊接或胀接的方法将管子固定管束,管束两端用焊接或胀接的方法将管子固定在管板上,两端管板直接和壳体在管板上,两端管板直接和壳体焊接焊接焊接焊接在一起,壳在一起,壳程的进出口管直接焊程的进出口管直接焊 在壳体上,管板外圆周和封在壳体上,管板外圆周和封头法兰用螺栓头法兰用螺栓紧固紧固,管程的进出口管,管程的进出口管,管程的进出口管,管程的进出口管直接直接和封头和封头和封头和封头焊焊在一起在一起,管束内根据换热管的长度设置了若干块折流,管束内根据换热管的长度设置了若干块折流,管束内根据换热管的长度设置了若干块折流,管束内根据换热管的长度设置了若干块折
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