第1章绪论
化工生产装置多由分离设备、反应设备、换热设备以及各种机泵等设备所组成。分离操作为化学反应提供了反应所需求的原料，去除了对反应中有害的杂质，以及不利于反应的杂质，减少了副反应产物提高了产品的收率。同时又为反应产物起到了提纯的作用，以获得纯度合格的产品并将未反应的反应物重新获得利用。分离操作过程在生产过程中起着不可缺少的作用。
分离过程是化工生产中常见的单元操作过程，分离过程可基本可以分为平衡分离过程以及速率分离过程这两类。平衡分离过程依靠热能或者是溶剂等使得均相的混合物变成为两相的系统，再以在混合物之中的各个组分在处于相平衡两项之中不相等同的分配作为依据，从而实现分离的作用。而速率分离是在浓度差、温度差或压力差等的作用之下，或者是在具有选择性的透过膜的配合之下，利用了各个组分的分散的速度差别实现的组分之间的分离作用。
按操作方式分类分离过程又可以分为机械方式分离与传质方式分离两类。机械分离一般为非均相的混合物，使用简单的机械方法就能分离。比如离心分离，沉降分离等等。而传质的分离过程主要是用于均相的混合物进行的分离。其特点主要是相间的传质，以及伴有能量传递的现象。分离的传统单元操作主要分为萃取、蒸馏、吸附、吸收等等操作。
蒸发是工业生产中常见的分离过程，蒸发即是将非挥发性物质的稀溶液加热沸腾之后使得溶剂气化，溶液浓缩得到浓溶液的过程。蒸发常见的应用有:
1)使用蒸发过程来浓缩产品。如将氯碱工业中电解液中的NaOH稀溶液浓缩后得到NaOH的浓溶液。在含盐碱液的蒸发的过程当中，生蒸汽进入蒸发器加热浓缩碱液。溶液中的水被加热成为二次蒸汽。前一效的二次蒸汽进入下一效的蒸发器作为加热用蒸汽，这样就可以节约生蒸汽的使用量，也减少了能源的消耗。多个蒸发器相组合，构成多效的蒸发系统。
电解液蒸发的工艺流程有很多，并被广泛采用。大体上可以分为顺流与逆流系统。顺流有可分为三效顺流、四效或更多效顺流、三效四体、四体三效等蒸发工艺。逆流可以分为三效逆流，四效逆流等。所有的工艺流程都经过了电解液蒸发、冷却。过滤以及成品等工序。在各种工艺中、能源消耗与NaCI等盐的杂质去除是生产的关键。由于结晶过程的复杂性，NaCI的结晶如果过细则无法充分去除，影响碱液的品质是主要存在的问题，这也成为制约氯碱工业的一个瓶颈。
2)蒸发溶剂冷凝以除去非挥发性的物质，常用于制取纯溶剂。如海水的淡化用于制取淡水。我国的海水淡化多采用反渗透与低温的多效蒸发。低温多效蒸发在低位热能和水电联产中有着很大的优势，因此低温多效蒸发也是目前最有前途的淡化技术之一。低温多效蒸发是海水淡化系统的重要方法，其特点是经济效益高，同时能耗低。在最近的20多年中世界上很多国家和地区，如美国东非等地都提供了造水能力20000立方每天的低温多效蒸发设备。以色列海水淡化公司是低温多效工艺开发最早的公司之一，该公司以开发水平管降膜蒸发技术为主，经过多次的蒸发与冷凝，在低温低压的条件下操作，使得由输入的一定蒸汽来获得所需要的大量蒸馏水。在蒸发工艺方面，蒸发冷凝还包括了了热量回收的部分。主要用于解决温度与热量的平均城北和蒸汽价格与投资之间的最佳调整点。蒸发效数的数量，则主要取决于海水与蒸汽之间的温差和每效的容许的最低温度。
根据不同的物料性质和工艺的要求，蒸发操作可以采用不同的操作条件和方法。根据操作的压力不同，可以分为常压蒸发和减压蒸发。常压蒸发是指的冷凝器和蒸发器溶液一侧的压力等于或者高于大气压。减压蒸发是指冷凝器和蒸发器溶液侧的压力低于大气压。采用减压蒸发的目的是降低溶液的沸点与常压蒸发相比其优点有:溶液的沸点比较低，从而可以在较低温度下蒸发，蒸发用的加热气体可以采用废热蒸汽或者低压蒸汽。溶液的沸点低同时也造成蒸发器的平均温差较大，因此所需要的换热面积也相对较小。沸点低的对于蒸发热敏性的物料有很大优势，不易造成其蒸发过程中的变质。蒸发的温度低也造成系统的热损失也比较小。
第3章 电解液多效蒸发....... 23-34
3.1 电解液多效蒸发....... 23-26
3.1.1 蒸发器内的溶液沸点....... 23-25
3.1.2 蒸发过程中析出NACL.......25
3.1.3 电解液粘度会发生....... 25
3.1.4 电解液具有腐蚀....... 25-26
3.2 多效蒸发计算中的主要.......26-28
3.2.1 蒸发器的蒸发....... 26
3.2.2 蒸发过程中的热....... 26-27
3.2.3 温差损失与有效.......27-28
3.3 多效蒸发的模型建立....... 28-34
3.3.1 基本假设....... 28-29
3.3.2 经验公式的准备....... 29
3.3.3 物料衡算....... 29-31
3.3.4 热量衡算....... 31-34
第4章 电解液多效蒸发....... 34-39
第5章 电解液多效蒸发....... 39-58
5.1 三效顺流蒸发流程....... 39-45
5.1.1 三效顺流工艺....... 39
5.1.2 模拟计算....... 39-45
结论
本文使用MATLAB来模拟氯碱工业中含氯化钠盐的碱液的蒸发浓缩，通过使用MATLAB中的工具箱程序来求解非线性方程组，对三效顺流蒸发过程、三效逆流蒸发过程、复杂三效顺流蒸发过程以及三效四体的蒸发过程进行了模拟计算。并将这四种蒸发流程的模拟结果进行了比较得出三效四体经济性最佳，其次为复杂并流，再次为三效逆流最后是三效顺流的结果。同时本文将三效顺流流程的模拟结果与文献计算数据以及文献二的实际工厂数据进行了比较，比较表明本文所编写程序获得的结果与文献计算数据和实际工厂生产数据都较吻合。
本文的模拟为操作型计算模拟，相对于ProII, ASPEN等流程模拟软件相比，更具有针对性，对条件的依赖度较低。获得的数据结果也更直观和详细，如各效的沸点升高值，一般流程模拟软件无法直接计算得出。而本文所采用的方法，可以直接计算获得这些数据。对于实际的蒸发生产操作具有更好的理论指导作用。
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