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摘 要

在化工、医药和食品等领域常涉及到关于溶液的浓缩和从溶液中制取溶剂的工艺，为实现这些工艺，常采用蒸发操作，即通过加热的方法，使含有不挥发溶质的溶液沸腾汽化并移出蒸汽，从而使溶液中溶质组成提高的单元操作。进行蒸发操作的设备即为蒸发设备，蒸发设备的种类较多，特点不一，故根据不同的条件选取最优的蒸发设备显得尤为重要。

本课题旨在对在役钛钯升膜蒸发器腐蚀严重的现象进行结构优化再设计，以解决钛钯设备的严重腐蚀问题。作为优良的耐蚀材料钛钯，为何发生严重腐蚀，经系统的分析认为与物料温度有关，与设备的结构有关，本设计正是在上述问题的基础上进行结构设计，力图解决钛钯腐蚀的现象。

根据相关资料和本次的设计条件对蒸发器的各项尺寸进行计算，并依此选取或设计各种部件，并确保其能够达到工艺要求。

关键词：升膜蒸发器；钛钯合金；防腐；优化设计

Abstract

In the chemical, pharmaceutical and food, etc. often involves about the solution of concentrated and the solvent from the solution process of preparing for the realization of these processes. Often with an evaporation operation, namely, by a method of heating the non-volatile solute containing boiling vaporization and removed from the steam thereby improving the composition of the solute unit operation. Evaporation operation of the device is the evaporation plant, evaporation plant more types of different characteristics. So select the best under different conditions of evaporation equipment is very important.

This paper aims to structural optimization redesign for in-service titanium-palladium alloy rising film evaporator with serious corrosion phenomena to solve the serious problem of corrosion of titanium-palladium alloy equipment. Regarding why titanium-palladium alloy seriously corrode as excellent corrosion materials, with systematically analysis, it was considered that related of material temperature, and the structure of the device. This programming is the structural design on the basis of the above problems, trying to solve the serious corrosion problem.

Determine the evaporator type, according to the relevant information and the design of the preconditions for the size of the evaporator is calculated, and so selects or design of various components. and then, and then the important parts strength check to ensure that it can meet process requirements.

Keywords: Rising film evaporator; Titanium-palladium alloy; Corrosion prevention; Optimized design

目录

摘要 I

Abstract II

目录 III

第一章 前言 1

1.1概述 1

1.1.1蒸发及蒸发流程 1

1.1.2蒸发操作的分类 1

1.1.3蒸发操作的特点 2

1.1.4蒸发设备及蒸发器的类型 2

1.1.5蒸发器类型的选择 4

1.1.6升膜蒸发器组装图 4

第二章 蒸发系统设计计算 5

2.1蒸发系统流程图 5

2.2蒸发系统设计计算 5

2.2.1单效蒸发系统计算方法 5

2.2.2 蒸发系统设计初始数据 5

第三章 蒸发系统主要设备设计 7

3.1加热室的设计 7

3.1.1 加热管数量的确定 7

3.1.2 计算加热室内径 8

3.1.3 折流板设计 8

3.1.4 拉杆、定距管设计 9

3.1.5 管板设计 10

3.2 接管设计 12

3.2.1 接管直径与伸出长度的确定 12

3.2.2 蒸发器接管位置的确定 12

3.3 管箱结构设计 13

3.3.1 下端管箱结构的确定 13

3.4 视镜的选用 14

3.5 分离器 14

第四章 钛-钯合金材料分析 15

4.1钛-钯合金的物理化学性能 15

4.1.1化学成分 15

4.1.2物理性能 15

4.1.3机械性能 15

4.1.4化学成分 16

4.1.5合金的一般特性 18

4.1.6 Ti-0.2Pd的应用 18

4.2电化学腐蚀原理 19

4.2.1电化学腐蚀历程 19

4.2.2 过电位 20

4.2.3 钝化 21

4.2.4 金属钝性的应用 24

4.3钛钯合金在甲酸介质中氢脆失效分析 25

4.3.1钛合金氢脆机理 26

4.3.2氢脆后钛合金的消氢措施 27

4.3.3钛合金氢脆的预防措施 27

第五章 加工工艺 29

5.1 钛材设备制造技术 29

5.1.1 前期准备 29

5.1.2 划线与落料 29

5.1.3 坡口加工 30

5.1.4卷板 30

5.1.5U型管 30

5.2焊接与检测 31

5.2.1 焊接材料及设备 31

5.2.2 焊接操作 31

5.2.3 焊缝检测 33

5.3热处理 34

第六章 小结 36

参考文献 37

致谢 38

第一章 前言

1.1概述

1.1.1蒸发及蒸发流程

蒸发是采用加热的方法，使含有不易挥发性杂质（如盐类）的溶液沸腾并移出蒸汽，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。

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