用标准式蒸发器将含NaOH质量分数16％的水溶液浓缩至45％。加热蒸汽的压力p=250kPa(对应温

正确答案：有效温度差为△t_m=△t_T-∑△由于忽略加热管内液柱静压力引起的沸点升高则∑△=∑△'+∑△''本题的关键是确定不同组成下饱和蒸气压下降引起的沸点升高△'取效之间△''=1℃末效与冷凝器之间△''=1．5℃。水分的总蒸发量为(1)单效蒸发蒸发器溶液的组成为x=0．45此组成溶液的沸点升高为△'=(135．4-100)℃=35．4℃△t_T=(127．4-54)℃=73．4℃∑△=(35．4+1．5)℃=36．9℃则At_m=(73．4-35．4-1．5)℃=36．5℃(2)两效并流蒸发总温度差损失为两效之和。第二效以完成液组成为准求算的温度差损失同单效数值即∑△₂=36．9℃而第一效温差损失以第一效完成液组成来确定。常压下0．236的NaOH水溶液△_a'=11．7℃∑△=(11．7+1．0)℃=12．7℃∑△=∑△₁+∑△₂=(12．7+36．9)℃=49．6℃则At_m=△t_T-∑△=(73．4-49．6)℃=23．8℃(3)三效并流加热蒸发第三效的温差损失仍为36．9℃第一、二效温差损失以其对应溶液组成来确定。由物料衡算可求得各效溶液组成并确定其沸点升高为第一效x₁=0．2037 ∑△₁=(7．3+1．0)℃=8．3℃第二效x₂=0．2804 ∑△₂=(16．2+1．0)℃=17．2℃∑△=(36．9+8．3+17．2)℃=62．4℃At_m=(73．4-62．4)℃=11．0℃。
通过本题计算数据看出，当溶质存在引起的沸点升高比较明显时，多效蒸发的总温度差损失随效数增加而加大，总有效温度差则相应降低。对本题来说，三效蒸发△tm只有11℃，分配到各效不足4℃。若再考虑液柱静压力引起的沸点升高，将可能没有传热推动力，导致操作达不到预期效果，甚至不能进行操作。对于沸点升高显著的溶液的多效蒸发，效数有个最佳选择问题。