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简答题为什么蒸发采用两段蒸发?用相图说明。

  • 从尿素溶液的蒸汽压浓度——温度图来看,如果要把尿液提浓到99.7%以上,只有在真空条件下才是有利的,因为在稍大于熔点(132.7℃)温度下操作得到产品中缩二脲含量才低,如果在138℃下操作,其蒸汽压只有3Kpa,这样低的压力如直接只用一段蒸发操作,大量的水分以低压过热蒸汽形式蒸出,体积极大又不能直接冷凝,须进行升压,显然设备十分庞大,不经济,故采用两段蒸发。考虑到尿素饱和蒸汽压有一个极大值(220mmHg),在不高于此压力下,任何温度都不结晶,故这样第一段压力在稍大于220mmHg(绝压)下进行,以尽可能多蒸出一些水分,然后进入第二段蒸发。因为操作温度大于熔点几度,在138℃下操作,99.7%尿液的蒸汽压为3kpa(绝压),故操作压力为3Kpa(绝压)。从一段到二段不可避免进入结晶区,工艺上采用高气速的膜式蒸发器,使尿液在短时间内通过还来不及结晶就完成了蒸发过程,亦防止了缩二脲的生成及尿素的水解。
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