本文的内容
1.2.闪蒸的原理是什么?3.低温闪蒸技术?4.闪蒸原理的对应关系?
00-1010闪蒸原理
与闪蒸不同,在闪蒸过程中不需要加热。原理很简单。物质的沸点随着压力的增加而增加,那么是不是压力越低沸点越低呢?那么,高压高温流体可以被减压以降低其沸点并进入闪蒸罐。此时,流体温度高于该压力下的沸点。流体在闪蒸罐中快速沸腾和蒸发,两相分离。气化流体的设备不是闪蒸罐,而是泄压阀。闪蒸罐的作用是为流体的快速汽化和汽液分离提供空间。可见闪蒸也是有代价的,就是牺牲了压力能。总之,闪蒸就是两项,即蒸气和液体,由减压和流体沸腾产生。在新的压力水平下建立汽-液平衡。它主要用于纯物质。
闪蒸,‘闪蒸’,的确是一个由减压引起的汽液分离现象衍生出来的形象词,但其严格定义远不止于此。更严格的定义是计算从一个热力学平衡状态到下一个平衡状态的变化。所以,如果两个热力学状态的变化只是压强的减小,就不存在内外功和热量的交换。
根据亨利定律P=EX,在不同的温度和分压下,气体溶质在液体溶剂中的溶解度是不同的。当溶剂压力降低时,溶剂中的溶质会迅速解吸并自动释放,形成闪蒸。闪蒸能量由溶剂本身提供,因此溶剂的温度在闪蒸过程中降低。从较高的一定压力到较低的一定压力,当达到解吸平衡时,解吸的溶解质量是一定的,相应溶剂的剩余溶解质量也是一定的。因此,闪蒸的控制目标只有一个,那就是闪蒸压力。
亨利定律亨利定律
英国的亨利在1803年研究气体在液体中的溶解度时发现了物理学的一个基本定律。可以表述为:‘在一定温度下,溶液中气体的浓度与气体在液面上的平衡压力成正比。’实验表明,只有当气体在液体中的溶解度不是很高时,这个定律才是正确的。此时气体实际上是稀溶液中的挥发性溶质,气体压力就是溶质的蒸汽压。因此,亨利定律也可以表述为:在一定温度下,稀溶液中溶质的蒸汽分压与溶液浓度成正比:Pb=KXB。
其中pB为溶质在稀溶液中的蒸汽分压[1];XB是溶质的质量分数;k是亨利常数,其值与温度、压力以及溶质和溶剂的性质有关。由于稀溶液中各种浓度成正比,所以上式中的xB也可以是mB(摩尔浓度)或cB(物质的量浓度)等。k的值也会随之变化。
亨利定律只有在气相和液相中溶质的分子状态相同时才能适用。如果溶质分子在溶液中离解或缔合,xB(或mB,cB等。上式中的)应指与气相中分子同态部分的含量;当总压力低时,
如果多种气体同时溶解在同一种液体中,亨利定律可以适用于其中任何一种。一般来说,溶液越稀,亨利定律越精确,xB0时溶质能严格遵守定律。
原理:加压后蒸汽分压降低,使更多的溶剂(通常是水)闪蒸成气态,达到浓缩的目的。
结构:非常简单。它的直径更大,有点像气旋。当然要保持一定的高度,不然液体会往外流。
即闪蒸压力高的饱和水进入压力相对较低的容器,由于压力突然降低,饱和水成为容器压力的一部分的容器压力下的饱和水蒸气和饱和水。
形成原因:
当水在大气压下加热时,100是液态水在此压力下的最高允许温度。加热不能提高水的温度,只能把水转化成蒸汽。水在被加热到沸点之前吸收的热量被称为“显热”,或饱和水的显热。在相同大气压下,将饱和水转化为蒸汽所需的热量称为“潜热”。但如果在一定压力下加热水,水的沸点会高于100,所以需要更多的显热。压力越高,水的沸点越高,含热量也越高。当压力降低时,一些显热被释放,这些多余的热量将以潜热的形式被吸收,导致一些水被“闪蒸”成蒸汽。
实际情况:
在闪蒸管道系统中,容易造成阀门的气蚀损坏。可选用抗气蚀高压阀,特点是多次节流分担压差,也可选用抗气蚀材料。
闪蒸也可用作热电厂锅炉排水回收和地热发电的能源。
还要注意闪蒸汽。
什么是闪蒸汽?
当一定压力下的热冷凝水或锅炉水减压时,部分水会二次蒸发,得到的蒸汽就是闪蒸汽。
为什么闪蒸汽很重要?
因为它含有能让工厂经济运行的热量,如果不利用,能源就浪费了。
闪蒸汽是怎么形成的?
当水在大气压下加热时,100是液态水在此压力下的最高允许温度。加热不能提高水的温度,只能把水转化成蒸汽。水在被加热到沸点之前吸收的热量被称为“显热”,或饱和水的显热。在相同大气压下,将饱和水转化为蒸汽所需的热量称为“潜热”。但是,如果在一定压力下加热水,水的沸点会高于100,所以
就要求有更多的显热。压力越高,水的沸点就高,热含量亦越高。压力降低,部分显热释放出来,这部分超量热就会以潜热的形式被吸收,引起部分水被"闪蒸"成蒸汽。 闪蒸就是高压的饱和液体进入比较低压的容器中后由于压力的突然降低使这些饱和液体变成一部分的容器压力下的饱和蒸汽和饱和液。
现象:
物质的沸点是随压力增大而升高,而压力越低,沸点就越低。 这样就可以让高压高温流体经过减压,使其沸点降低,进入闪蒸罐。这时,流体温度高于该压力下的沸点。 流体在闪蒸罐中迅速沸腾汽化,并进行两相分离。 使流体达到气化的设备不是闪蒸罐,而是减压阀。 闪蒸罐的作用是提供流体迅速气化和汽液分离的空间。
形成原因:
当水在大气压力下被加热时,100℃是该压力下液体水所能允许的最高温度。再加热也不能提高水的温度,而只能将水转化成蒸汽。水在升温至沸点前的过程中吸收的热叫“显热”,或者叫饱和水显热。在同样大气压力下将饱和水转化成蒸汽所需要的热叫“潜热”。然而,如果在一定压力下加热水,那么水的沸点就要比100℃高,所以就要求有更多的显热。压力越高,水的沸点就高,热含量亦越高。压力降低,部分显热释放出来,这部分超量热就会以潜热的形式被吸收,引起部分水被“闪蒸”成蒸汽。
闪蒸原理
闪蒸和蒸馏不同,在闪蒸过程中没有热量加入。 其原理很简单,物质的沸点是随压力增大而升高,那么是不是压力越低,沸点就越低呢。 那好,这样就可以让高压高温流体经过减压,使其沸点降低,进入闪蒸罐。这时,流体温度高于该压力下的沸点。 流体在闪蒸罐中迅速沸腾汽化,并进行两相分离。 使流体达到气化的设备不是闪蒸罐,而是减压阀。 闪蒸罐的作用是提供流体迅速气化和汽液分离的空间。 可以看出闪蒸也是有代价的,就是牺牲压力能量。 一句话,闪蒸就是通过减压,是流体沸腾,而产生汽液两项。建立一个新的压力等级下的汽液平衡。多用于纯物质。
闪蒸, "FLASHING", 确实是从减压导致的汽液分离现象引申出的形象词汇,不过其严格定义适用的范围远不止此. 比较严格的定义是从一个热力学平衡态到下一个热力学平衡态变化的计算. 因此, 如果两个热力学状态的变化只有压力的降低, 并无内外功的交换和热的交换。
根据亨利定律P=EX,不同温度与分压下气相溶质在液相溶剂中溶解度不同。当溶剂压力降低时,溶剂中的溶质就会迅速地解吸而自动放出,形成闪蒸。闪蒸的能量由溶剂本身提供,故闪蒸过程中溶剂温度有所下降。从较高的一定压力到较低的一定压力,达到解吸平衡时解吸的溶质量是一定的,对应溶剂中剩余的溶质量也是一定的。所以闪蒸的控制目标只有一个,那就是闪蒸的压力。
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