Основные способы выпаривания и их характеристики. Конструкции выпарных аппаратов.
Выпаривание- процесс концентрирования раствора твердых нелетучих веществ, путем испарения жидкости.
Особенности выпаривания:
1. процесс проводят при кипении
2. выпариваемый раствор должен иметь текучесть (не досуха выпариваться) и отправляться на кристаллизацию, выделяя кристаллы.
Классификация процесса выпаривания.
· по давлению
o под атмосферным давлением- пар поступает в межтрубное пространство, образуется
конденсат и выходит из нижней части аппарата. Исходный р-р кипит в трубном пространстве. В рез-те образуется вторичный пар, который можно использовать.
Рис (1)
o под повышенным давлением- в аппарате создается повышенное давление и вторичный пар выходит при ↑Р и ↑t, который используют в качестве греющего.Недостатком установки является образ0ование брызг (соль).
o под вакуумом- необходимо дополнительное оборудование (конденсатор или вакуум- насос). Достоинствами установки являются: ↓tкип, используется пар с ↓t, можно выпаривать растворы чувствительные к ↑t.
· по использованию вторичного пара.
o однократное выпаривание – вторичный пар не используется в данной выпарной установке. рис (1)
o многократное выпаривание – вторичный пар используется для нагрева следующего выпарного аппарата. Главным условием является то, что в следующем аппарате давление должно быть меньше, чем в предыдущем. Греющий пар подается только в 1-й аппарат, для экономии пара. Совокупность выпарных аппаратов называется многокорпусной выпарной установкой (МВУ), а сам аппарат – корпус. Оптимальное кол-во корпусов=2-4
|
|
|
МВУ может быть:
1). прямоточным
«+»
o р-р течет сам, без насоса, т.к есть разница давлений
«-»
o наибольшая концентрация раствора и вязкость в 3-ем корпусе
o наибольшая t раствора в 1-ом корпусе, поэтому циркуляция в 3-ем хуже.
2). противоточным
«+»
o наибольшая концентрация, t раствора и вязкость в 1-ом корпусе, сильно не сжижается
«-»
o есть два насоса, которые работают на горячем растворе.
3) комбинированным – движение паров такое же. Исходный р-р подается параллельно в каждый корпус. Сложность концентрирования конечного р-ра, поэтому используется редко.
o выпаривание с тепловым насосом- вторичный пар используется для нагрева этого же выпарного аппарата. Используется для р-ров с малой дипрессией- разница м/у tр-раи tр-ля.
Конструкции выпарных аппаратов.
· аппарат с паровым обогревом- поверхность теплообмена выполняется из труб.
Ø выпарной аппарат с естественной циркуляцией за счет разности плотностей.
Рис
Центральная труба имеет больший диаметр, чем кипятильные трубки. 
. Тяжелый р-р опускается вниз по центральной трубе(там р-р не кипит), П-Ж смесь идет по трубкам наверх (в них все кипит).
|
|
|
«+»
o простота, нет насоса, происходит естественная циркуляция внутри.
«-»
o нагрев центральной трубы, и в случае нарушения режима в ней может р-р закипеть и вся циркуляция прекратиться.
Ø выпарной аппарат с естественной циркуляцией и с выносной греющей камерой.
Рис
«+»
o труба не нагревается, циркуляция не нарушается
o к одному сепаратору можноприсоединить2-3 греющих камеры, очень удобно, когда имеет процесс кристаллизации.
«-»
o громоздкий
Ø выпарной аппарат с принудительной циркуляцией. (нет центральной трубы, но есть циркуляционный насос)
Рис
«+»
o скорость жид-ти 2м/с, ничего не кристаллизуется
o ↑ коэффициент теплоотдачи.
«-»
o горячий насос.
· пленочный аппарат
Ø с поднимающейся пленкой
Рис
Аппарат имеет длинные трубки, которые хорошо прогреваются. Пар подается в середину, а жидкость кипит и пузырьки поднимаются вверх. Пар в трубках оттесняет жидкость к стенкам. Пар тянет за собой жидкость виде пленке по стенкам кверху со скоростью 5м/с
«+»
o интенсивный процесс
o ↑ коэффициент теплопередачи.
«-»
o неустойчивость пленки
o трудность очистки длинных труб.
|
|
|
Ø с опускающейся пленкой- жидкость подается сверху, в каждую трубку вставляется специальный завихритель, чтобы создать пленочное течение жидкости по внутренней стенке трубки. Рисунок аналогичен аппарату с поднимающейся пленкой, только со специальными завихрителями. Жидкость проходит аппарат 1 раз.
Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 391; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!