2.
Методические указания.
Выпаривание - процесс концентрирования растворов твердых нелетучих веществ путем удаления
жидкого летучего растворителя в виде паров. Сущность выпаривания заключается в переводе
растворителя в парообразное состояние и отводе полученного пара от оставшегося сконцентрированного
раствора. Выпаривание обычно проводится при кипении, т.е. в условиях, когда давление пара над раствором
равно давлению в рабочем объеме аппарата.
Процесс выпаривания относится к числу широко распространннных. Последнее объясняется тем,
что многие вещества, например едкий натр, едкое кали, аммиачная селитра, сульфат аммония и др.,
получают в виде разбавленных водных растворов, а на дальнейшую переработку и транспорт
они должны поступать в виде концентрированных продуктов.
В химической технике используются следующие основные способы выпаривания:
простое выпаривание, проводимое как непрерывным, так и периодическим методами, многократное
выпаривание, осуществляемое только непрерывно, и выпаривание с применением
теплового баланса. Два последних способа проведения процесса обеспечивают значительную
экономию тепла и поэтому имеют преобладающее значение.
Все перечисленные процессы проводят как под давлением, так и под вакуумом, в зависимости от параметров греющего пара
и свойств выпариваемых растворов.
Простое выпаривание осуществляется на установках небольшой мощности, когда
когда экономия тепла не имеет большого значения. Кроме того, простое выпаривание на установках периодического
действия оправдывается в случае выпаривания растворов, отличающихся высокой депрессией.
Многократное выпаривание - процесс, при котором в качестве греющего используют вторичный пар
и, следовательно, достигается значительная экономия тепла. Проведение подобного процесса возможно
либо при использовании греющего пара высокого давления, либо при применении вакуума.
Сущность многократного выпаривания состоит в том, что процесс
выпаривания проводится в нескольких соединенных последовательно аппаратах,
давление в которых поддерживают так, чтобы вторичный пар предыдущего аппарата
мог быть использован как греющий пар в последующем аппарате.
Очевидно, что многократное выпаривание позволяет сокращать расход тепла на проведение
процесса приблизительно пропорционально числу последовательно соединенных аппаратов или,
как принято называть в технике выпаривания, числу корпусов. Установки для многократного
выпаривания всегда имеют несколько корпусов и поэтому называются многокорпусными.
Выпаривание с применением теплового насоса основано на возможности использования
вторичного пара для испарения растворителя в том же аппарате, если температура
вторичного пара будет тем или иным способом повышена до температуры греющего пара
путем сжатия его компрессором или паровым инжектором.
В первом случае вторичный пар поступает из выпарного аппарата в турбокомпрессор,
сжимается до давления, соответствующего температуре греющего пара, и вводится
в греющую камеру выпарного аппарата
Больший практический интерес представляют тепловые насосы с паровыми инжекторами.
В этих установках исходный греющий пар поступает предварительно в паровой инжектор.
В инжекторе каждая весовая единица свежего пара. В результате получится рабочий греющий пар,
с рабочим давлением, меньшим, чем давление исходного пара, и большим, чем давление вторичного.
|