[科普中国]-蒸发过程解析

蒸发过程解析(Evaporation process analysis)是指为实现蒸发过程优化而进行的数学解析。蒸发是使溶液中的溶剂在沸腾状态下部分汽化并将蒸汽移除，从而使溶质浓度提高的过程，为有色金属提取冶金单元操作之一。当溶液浓缩超过溶质的饱和浓度时，便有结晶溶质析出，浓缩、结晶多数是物理过程，但有时是化学分解反应的结果。因此，蒸发与反应及结晶过程有密切联系，如钨酸铵溶液蒸发浓缩，分解出氨并有仲钨酸铵析出。有色金属冶金生产的蒸发过程常伴有化学反应过程。

简介蒸发过程解析(Evaporation process analysis)是指为实现蒸发过程优化而进行的数学解析。蒸发是使溶液中的溶剂在沸腾状态下部分汽化并将蒸汽移除，从而使溶质浓度提高的过程，为有色金属提取冶金单元操作之一。当溶液浓缩超过溶质的饱和浓度时，便有结晶溶质析出，浓缩、结晶多数是物理过程，但有时是化学分解反应的结果。因此，蒸发与反应及结晶过程有密切联系，如钨酸铵溶液蒸发浓缩，分解出氨并有仲钨酸铵析出。有色金属冶金生产的蒸发过程常伴有化学反应过程1。

特性简单的蒸发是间歇式的，用直接火或电加热。多数情况下，由于蒸发处理量大。要求有较大的传热面，需要用蒸汽加热2。

二次蒸汽利用二次蒸汽加热下一效蒸发器，可节省新蒸汽，提高经济效益。多效串联使用时，最后一效抽真空以保持各效有足够的温度差，这种流程为多效蒸发，适用于蒸发量大的生产过程。计算方法与单效相似。在有结晶产生的蒸发过程，应及时排除结晶以减少其在传热面上的结垢，蒸发器附设结晶分离器2。

蒸发在一定温度下，物质都有一定的饱和蒸气压。当气相中物质分压低于它在该温度下的饱和蒸气压时，该物质便会不断蒸发。物质蒸发时都要吸收热量。所产生的蒸气要立即排去，因为当某物质的分压与其饱和蒸气压相等时，蒸发便会停止。因此，蒸发的必要条件是不断给被蒸发物质供热，并不断排出产生的蒸气。蒸发可在某物质沸点温度以上进行，也可在低于其沸点下进行，前者的燕发速度大于后者。工业中的蒸发作业都是在被蒸发物质的沸点或升华点(称为升华过程)以上进行。

蒸发操作可在常压、加压或减压下进行。常压操作可用敞口设备，加压或减压操作必须用密闭设备。在减压下进行的蒸发称为真空蒸发。

加热被蒸发物质所需的热量可通过反应器器壁间接传热供给，或通过直接接触传热供给。蒸发设备通常由加热室和蒸发室两部分组成，设备种类繁多，构造各异。如夹套式、蛇管式、中央循环式、悬筐式、强制循环式、列文式、液膜式蒸发器等3。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学