Категорії

• Філософія
• Маркетинг
• Економіка
• Фінанси
• Менеджмент
• Гуманітарні науки
• Правова література
• Природничі та технічні науки
• Аудит, бухгалтерський, кадровий облік

Цікаво знати

Тут буде iнфо

Популярні книги

• Промышленный маркетинг
• Ринкове ціноутворення
• Индексы продукции и экономические барометры капиталистических стран
• Фондовый рынок
• Інформатизація світогосподарського розвитку
• Відшкодування зносу основних виробничих фондів
• Юридична конфліктологія
• Біржова діяльність
• Макроекономіка
• Інтелектуальна власність

Процеси та апарати промислових технологій

Розділ 5. Випаровування

5.1. Способи випаровування

Випаровуванням називається процес концентрування розчинів твердих речовин при температурі закипання шляхом часткового видалення розчинника в парообразному вигляді. Сутність випа­ровування полягає в переводі розчинника у стан пари й виводі одержаної пари від сконцентрованого розчину, який залишився. Випаровування зазвичай проводиться при кипінні, тобто в умо­вах, коли тиск пари над розчином дорівнює тиску в робочому об'ємі апарата.

Для нагрівання розчинів, які випаровують, до кипіння можли­во використовувать топочні гази, а також електронагрів та водя­ну пару.

Остання найбільш використовується як теплоносій, тобто вона володіє високою питомою теплотою конденсації й високим кое­фіцієнтом тепловіддачі. Пара, яка використовується для зігріван­ня апарата, називається первинною, а пара, яка утворюється при кипінні розчину, другорядною.

На практиці є три способи випаровування розчинів: випарову­вання під вакуумом, при атмосферному та підвищеному тиску. При випаровуванні вакуумом знижується температура кипіння розчину, що дозволяє використовувати для нагрівання апарата пару низького тиску.

Це випаровування застосовують у багатокорпусних установ­ках, коли другорядна пара попереднього корпусу є первинною для наступного корпусу.

При випаровуванні під атмосферним тиском другорядна пара, яка утворюється, зазвичай не використовується, а викидається в атмосферу.

Випаровування при підвищеному тискові викликає підви­щення температури кипіння розчину. Це також дає змогу ви- користування другорядної пари в інших корпусах випар­ної установки, яка працює з меншим тиском, ніж перший корпус.

5.2. Випарні апарати

Найбільше поширення в промисловості отримали випарні апарати, які зігріваються водяною парою — конденсатом, рід­ше — топочними газами та висококип'ячими органічними тепло­носіями, дуже рідко — електричним струмом.

Найбільш простими є випарні установки у вигляді вертикаль­них полих циліндрів або у вигляді чаші, які мають нагріваючі ру­башки або спіральні змійовики. Вони дуже великі.

Широко використовуються в промисловості апарати з внутрі­шніми вертикальними нагріваючими камерами (рис. 5.1). У між­трубному просторі знаходиться конденсуюча пара, яка гріє. Роз­чин, який випаровують (його верхній рівень лежить вище верхньої трубної решітки), закипаючи всередині труб, що нагрі­вають, викидається у вигляді більш легкої парорідинної суміші в стаціонарному об'ємі апарата. Тут другорядна пара відділяється і залишає апарат, звільнюється по дорозі від бризок та крапель, а розчин опускається вниз по центральній циркуляційній трубі ве­ликого діаметра у простір під нижньою трубною решіткою, знову закипає і т. д.

Рис. 5.1. Випарювальні апарати з внутрішніми нагріваючими камерами: а — апарат з центральною циркуляційною трубкою; б — аппарат з зовнішніми циркуляційними трубами; в — апарат з підвісною нагріваючою камерою; 1 — корпус; 2 — нагріваючі труби; 3 — циркуляційні труби; 4 — трубні решітки; 5 — вхід початкового розчину; 6 — вихід випареного розчину; 7 — вхід гріючого пару; 8 — вихід кондинсату; 9 — сепараційний простір; 10 — бризкоуловлювач; 11 — вихід другорядного пару

 

Швидкість циркуляції розчину в нагріваючих трубах залежить від його фізичних властивостей, теплового навантаження повер­хні нагріву та гідравлічного опору циркуляційного контура. Про­стір апарата над рівнем кип'ячої рідини (висотою 1,5—2,5 м) на­зивається сепараційним і служить для виділення бризок і крапель розчину, які виносяться потоком другорядної пари.

Інтенсивність циркуляції розчину, який випаровують, у на­гріваючих трубках сприяє зменшенню швидкості інкустації поверхні нагріву у випадках, коли концентрування розчину супроводжується випаданням твердого осаду (часткова крис­талізація). Рухомою силою натуральної циркуляції є різниця гідростатичних тисків рідин (густина рр) в циркуляційний трубі й парорідинної суміші (густина рсм), тобто q#(p? - рсм), де H — висота циркуляційного корпуса. Отже, збільшення швидкості циркуляції розчину можливо шляхом подовження нагріваючих труб.

 

1  ... 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62  ... 157 Повернутися на початок книги