《食品工程原理》课程教学资源（PPT课件）第三章 溶液浓缩、蒸发

第三章溶液浓缩勿

第三章 溶液浓缩

概念：·溶液：浓缩是从溶液中除去部分溶剂的单元操作是溶质和溶剂部分分离的过程物料：浓缩过程中溶剂在物料内部是借物理作用（扩散作用）从内部到达表面而后除去的过程

概念： • 溶液： • 浓缩是从溶液中除去部分溶剂的单元操作 是溶质和溶剂部分分离的过程。 物料： 浓缩过程中溶剂在物料内部是借物 理作用（扩散作用）从内部到达表面 而后除去的过程

分类：·按浓缩的原理：平衡浓缩和非平衡浓缩两种。·平衡侬缩是利用两和分配上的某种差异而获得溶质和溶剂分离的方法在分离过程中两相都是直接接触的故称为平衡浓缩如蒸发浓缩和冷冻浓缩·非平衡浓缩：是利用半透膜来分离溶质和溶剂两相用膜隔开也称为膜分离。分离不是靠两相直接接触而进行的故称非平衡浓缩

分类： • 按浓缩的原理：平衡浓缩和非平衡浓缩两 种。 • 平衡浓缩：是利用两相分配上的某种差异 而获得溶质和溶剂分离的方法在分离过程 中两相都是直接接触的故称为平衡浓缩。 如蒸发浓缩和冷冻浓缩 • 非平衡浓缩：是利用半透膜来分离溶质和 溶剂两相用膜隔开也称为膜分离。分离不 是靠两相直接接触而进行的故称非平衡浓 缩

食品中的应用·浓缩在食品工业中已得到广泛的应用其主要目的有以下几点。·①浓缩去除食品中大量的水分减少质量和体积从而减少食品包装、储藏和运输费用②提高制品浓度延长保质期，③作为干燥、结晶或完全脱水的预处理过程。卑干④改善产品质量一

食品中的应用 • 浓缩在食品工业中已得到广泛的应用其主 要目的有以下几点。 • ①浓缩去除食品中大量的水分减少质量和 体积从而减少食品包装、储藏和运输费用。 ②提高制品浓度延长保质期。 • ③作为干燥、结晶或完全脱水的预处理过 程。 • ④改善产品质量

蒸发_18t若溶液为水溶液福，利用溶质、溶剂挥发性的差异而进行分离的平衡浓缅一溢度蒸发单元操作：通过加热的方法，使含有不挥发性溶质的溶液中的水分沸腾汽化并移出，从而使溶液中溶质浓度提高的单元操作称为蒸发包部

蒸发： • 若溶液为水溶液， • 利用溶质、溶剂挥发性的差异而进行分离 • 的平衡浓缩 • 蒸发单元操作： • 通过加热的方法，使含有不挥发性溶质的 溶液中的水分沸腾汽化并移出，从而使溶 液中溶质浓度提高的单元操作称为蒸发

蒸发第七章本章重点和难点：掌握蒸发浓缩的操作原理、特点及其工艺计算方法：熟悉单效真空的工艺设备的配置口了解多效蒸发流程及计算原理

第七章 蒸发 ❑掌握蒸发浓缩的操作原理、特点及其 工艺计算方法； ❑熟悉单效真空的工艺设备的配置； ❑了解多效蒸发流程及计算原理。 本章重点和难点：

概述7.1蒸发的定义7.1.1从而使使含有不挥发性溶质的溶液沸腾汽化并移出蒸气，溶液中溶质浓度提高的单元操作称为蒸发，所用的设备称为蒸发器。7.1.2加热蒸气和二次蒸气蒸发需要不断的供给热能。工业上采用的热源通常为水蒸气，而蒸发的物料大多是水溶液，蒸发时产生的蒸气也是水蒸气。为了易于区别，前者称为加热蒸气或生蒸气，后者称为二次气

7.1.1 蒸发的定义 7.1.2 加热蒸气和二次蒸气 使含有不挥发性溶质的溶液沸腾汽化并移出蒸气，从而使 溶液中溶质浓度提高的单元操作称为蒸发，所用的设备称为蒸 发器。 蒸发需要不断的供给热能。工业上采用的热源通常为水蒸气， 而蒸发的物料大多是水溶液，蒸发时产生的蒸气也是水蒸气。 为了易于区别，前者称为加热蒸气或生蒸气，后者称为二次蒸 气。 7.1 概述

蒸发分类7.1.3(1)按操作室压力分：常压、加压、减压（直空蒸发(2)按二次蒸气的利用情况分：单效和多效蒸发单效蒸发：将二次蒸气不利用而直接送到冷凝器冷凝以除去的蒸发操作。多效蒸发若将二次蒸气通到另一压力较低的蒸发器作为加热蒸气，则可提高加热蒸气（生蒸气）的利用率，这种串联蒸发操作称为多效蒸发

7.1.3 蒸发分类 (1)按操作室压力分：常压、加压、减压（真空）蒸发 单效蒸发：将二次蒸气不在利用而直接送到冷凝器冷凝以 除去的蒸发操作。 多效蒸发：若将二次蒸气通到另一压力较低的蒸发器作为 加热蒸气，则可提高加热蒸气（生蒸气）的利用率，这种 串联蒸发操作称为多效蒸发。 (2)按二次蒸气的利用情况分：单效和多效蒸发

7.1.4蒸发操作的特点1)传热性质：属于壁面两侧流体均有相变化的恒温传热过程泡沫、2）溶液性质热敏性、结晶性结垢性粘度等。腐蚀性3点升高当加热蒸气一定时，蒸发溶液的传热温度差要小于蒸发纯水的温度差气发室4)泡沫捷带：二次蒸气中带有大量泡沫易造成物料损失和冷凝设备污染。5）能源利用：二次蒸气的利是蒸发操作中要考虑的关键问题之一

7.1.4 蒸发操作的特点 1)传热性质：属于壁面两侧流体均有相变化的恒温 传热过程。 2)溶液性质：热敏性、腐蚀性、结晶性、结垢性、泡沫、粘度等。 3)沸点升高：当加热蒸气一定时，蒸发溶液的传热温度差要小于 蒸发纯水的温度差。 4)泡沫挟带：二次蒸气中带有大量泡沫，易造成物料损失和冷凝设备 污染。 5)能源利用：二次蒸气的利用是蒸发操作中要考虑的关键问题之一

（单效蒸发7.27.2.1溶液的沸点升高和温度差损失(1)溶液的沸点升高一定压强下溶液的沸点较纯水高两者之差，称为溶液的沸点升高。稀溶液或有机溶液沸点升高值较小，无机盐溶液较大。产对于同一种溶液，沸点升高值随溶液浓度及蒸发器内液柱高度而异，浓度越大，液柱越高，沸点升高值越大

(1)溶液的沸点升高 一定压强下，溶液的沸点较纯水高，两者之差，称为溶液的 沸点升高。 ➢稀溶液或有机溶液沸点升高值较小，无机盐溶液较大。 ➢对于同一种溶液，沸点升高值随溶液浓度及蒸发器内液柱高 度而异，浓度越大，液柱越高，沸点升高值越大。 7.2 单效蒸发 7.2.1溶液的沸点升高和温度差损失