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1、工程9蒸发及设备操作学习 任务 3三效并流真空蒸发设备操作与控制计划学时2职业 能力 目标专业能力社会能力方法能力1 .掌握平安操作规范2 .能够进行三效并流真空蒸 发器的开停车操作3 .能够进行三效并流真空蒸 发器的工艺参数调节4 .能够对异常现象进行判断 及处理团队工作能力沟通能力小组成员的协作能力相应的信息收集能力制定工作计划能独立使用各种媒介完成学习任务工作结果的评价与反思学习 情境 描述接到车间主任指令：根据给定的三效并流真空蒸发器的装置，在保证平安的前提下，进行装 置的开停车操作、对运行状态下工艺参数进行调节、对出现的异常状况进行处理。组长接受任 务后组织学员通过资讯、计划、决策、
2、实施和检查、评估等过程完成学习任务。教学 环境 分析石油化工岗位操作技能实训中心、教材、辅导资料、化工工艺设计手册、化工单元操作学 习光盘、学习软件、可以上网查阅资料的电脑、工作台、拆装工具等教学 方法采用角色扮演法交代任务；用引导文和小组讨论法完成决策和计划的制定，采用任务驱动法 实施工作任务。教学 组织分组，分工，协作共同完成，分成小组，每组56人要做好记录，由各小组长展示学习成果评议各小组展示的学习成果教师对每个小组及每个学生进行督导，做好记录，作为成绩评定的依据。实施 步骤资讯强化蒸发过程途径能耗蒸发过程是能耗比拟大的单元操作，所以能耗是蒸发过程的一个主要操作指标。加热蒸汽的经济性：是
3、指每蒸发1kg水需要的加热蒸汽量（kg）,亦称为单位蒸汽消耗量e, 表示加热蒸气的利用程度，单位蒸气消耗量是构成蒸发过程能耗的主要局部。假设原料液在沸点下进入蒸发器，忽略热损失，那么D rP -W r式中：l加热蒸汽的汽化热，kg/kg/-二次蒸汽在溶液沸点下的汽化热，kg/kg为了降低蒸发过程的能耗，可以采取以下方法：多效蒸发按物料与蒸气的相对流向的不同，多效蒸发有三种常见的加料流程，即并流流程（顺流）、 逆流流程、错流流程和平流流程。下面以三效蒸发为例进行说明。a.并流（顺流）蒸发原理流程并流流程溶液与蒸气的流向相同，都是由第一效顺序流至末效。其流程如图3-15所示。 第一个蒸发器（称为第
4、一效）蒸出的二次蒸气用作第二个蒸发器（第二效）的加热蒸气，第二 个蒸发器蒸出的二次蒸气用作第三个蒸发器（第三效）的加热蒸气。优点：后效蒸发室压力较前效低，故溶液在效间的输送可以利用效间压差流入后效，无需用泵输 送；前一效溶液流入温度和压力较低的后一效时，由于过热而发生自蒸发（闪蒸），可蒸发更多 的溶液。缺点：后效溶液浓度较前效大，而温度反而降低，故溶液粘度相对较大，使后效的传热系数较前 效为小，在后两效中尤为严重。不适用于粘度随温度和浓度变化较大的溶液不凝性气体不凝性气体U冷却水图3-15三效并流蒸发操作流程b.逆流蒸发原理流程多效逆流流程如图3-16所示。溶液的流向与蒸汽的流向相反，即加热蒸
5、汽由第一效进入, 而原料液由末效进入，由第一效排出。优点：随着溶液浓度的逐效提高，溶液的温度也不断提高，因此因组成增高使粘度增大的影响大 致与因温度升高使粘度降低的影响相抵，故各效溶液的粘度较为接近，各效的传热系数也大致 相同。缺点：溶液在效间的流动是由低压流向高压，效间溶液需用泵输送，能量消耗较大。此外，各效 （末效除外）均在低于沸点下进料，没有自蒸发，与并流法相比，所产生的二次蒸汽量较少。适用于粘度随温度和浓度变化比拟大的溶液，但不适用于热敏性物料的蒸发。图3-16三效逆流蒸发操作流程c.错流流蒸发原理流程并流和逆流加料各有优缺点，为了克服两者的缺点，保持优点，采用局部并流和局部逆流 的错
6、流加料应运而生。一般在末尾几效采用并流加料以利用其不需泵送和自蒸发等优点。d.平流流蒸发原理流程平流法是指原料液平行加入各效，完成液分别由各效排出。蒸汽的流向仍由第一效流向末 效。如图3-17为平流加料的三效蒸发流程。不凝性气体图3-17平流加料的三效蒸发流程适用于蒸发过程中容易析出结晶的物料（如食盐水在较低浓度下即到达饱和状态而有结晶 析出），可防止在各效间输送含有大量结晶的溶液。多效蒸发单位生蒸汽消耗量O/W比单效蒸发小，操作费比单效蒸发小。不同效数时的单位 蒸汽消耗量如表3-3o表3-3不同效数时的单位蒸汽消耗量效数单效双效三效四效五效D/W（kg 汽/kg 水）理论值1.00.50.
7、330. 250.2实际值1. 10. 570. 400. 300. 27蒸发同样数量的水分，采用多效蒸发时生蒸汽用量较少，提高了生蒸汽的利用率，但效数 与蒸汽的减少不成正比，而设备费用始终正比于效数。效数选取原那么：设备费用和操作费用总和最小，通常选取2-3效。额外蒸气。将蒸发器蒸出的二次蒸气用作其他加热设备的热源时，该蒸气称为额外蒸气。热泵蒸发。将蒸发器蒸出的二次蒸气用压缩机压缩，提高它的压力，使它的饱和温度提 高到溶液的沸点以上，然后送入蒸发器的加热室作为加热蒸气，这种方法称为热泵蒸发压缩机压缩机冷凝水图3-18热泵蒸发冷凝水显热的利用。蒸发器加热室排出的冷凝水温度较高，可以用来预热料液
8、或加热其他物料，也可以用减压闪蒸的方法产生局部蒸气与二次蒸气一起作为下一效蒸发器的加热蒸气。时间教学内容教 学 组 织一、蒸发岗位简介蒸发操作广泛应用于化工、轻工、食品、制药等工业领域。蒸发岗位的主要任 务是：调控蒸发器的温度、压力、液位、抽真空系统的真空度、各物料流量等工艺 参数；对完成液进行浓度或密度分析，保证产品质量；发现并处理蒸发系统中的异常现象和事故；进行设备的日常维护填写生产记录报表。蒸发器的型式多种多样，蒸发操作原料、生产目的各异，操作方法存在差异， 但其基本的操作和维护还是具有一些共性的规律。二、蒸发过程的分类1 .根据操作压力分常压蒸发、加压蒸发、减压蒸发2 .按操作方式分间
9、歇蒸发、连续蒸发3 .按二次蒸气的利用情况分单效蒸发、多效蒸发三、根据具体蒸发操作实例，介绍蒸发设备的开、停车；正常操作、设备维护 要点教师 讲授 45min实施 步骤计划与决策教学组织教学内容教学过程设计及时间分配1 .引导学生熟悉“学习任务单3-3”中的“一”，并完成学习任务单中“二”项的“（一）”内容。接受任务完成基础知识学习2 .学生进行小组讨论，并做出决策和计划对学习进行决策制定学习计划（提交计划，组长汇报）对学员的计划进行可行性分析3 .进行平安教育学生自主学习 45min实施学习工作任务的实施步骤教 学 组 织教学内容教学过程设计及时间分配完成任务单中的内容并进行以下操作：1 .进行开停车操作训练2 .进行参数调节3 .进行异常现象处理演练学生演练，教师指导230min实施 步骤检查与评估教学组织教学内容教学过程设计及时间分配1 .学生自评、互评：是否完整完成专业能力、社会能力和方法能力是否提高工作态度、工作质量情况平安、环保及6s情况2 .教师归纳总结：蒸发设备操作的考前须知。填写任务工单的评价表格学生辩论，PPT, 25 min教师总结，PPT, 15min
