Промышленность \ Основы теории ресурсосберегающих интегрированных химико-технологических систем

Досліждення процесу випарювання гідроокису калію, аналіз його виробництва, страница 3

Оптимальні параметри багатокорпусної випарної установки визначаються по мінімальному критерію оптимальності, у якості якого звичайно приймаються сумарні витрати на проведення процесу. Вони складаються з вартості пари, що гріє, використовуваного в першому корпусі, вартості охолодної води, застосовуваної для конденсації пари, що виходить з останнього корпуса. Вартості експлуатації устаткування, включаючи амортизацію, ремонт апаратів і будинку і т.д., а так само вартості електроенергії витрачається вакуум-насосами і насосами для перекачування розчину.

Вибір оптимального варіанта проводиться на підставі опору техніко-економічних показників ряду розрахункових варіантів [2].

У хімічних і суміжній з нею галузях промисловості рідкі суміші, концентрування в які здійснюється випарюванням, відрізняються великою розмаїтістю як фізичних параметрів (в'язкість, щільність, температура, кипіння, величина критичного теплового потоку й ін.), так і інших характеристик (кристалізація, пінливі, нетермостійкі розчини й ін.). Властивості сумішей визначають основні вимоги до умов проведення процесу (вакуум - випарювання, прямо – і противоточний, одне – і багатокорпусні випарні установки), а так само до конструкцій випарних апаратів [3].

Така розмаїтість вимог викликає визначені складності в правильному виборі схеми випарної установки, типу апарата, числа ступіней багатокорпусної випарної установки. У загальному випадку такий вибір є задачею оптимального пошуку і виконується в техноекономічному порівнянням різних варіантів з використанням ЕОМ [3].

1.2 Принципова технологічна схема випарювання розчину гідроокису калію до реконструкції

Противоточна випарна установка складається з трьох корпусів (рис. 1.1). Початкова суміш із ємності 1 насосом 2 підігрівають в підігрівачі 3 до температури кипіння і подають в третій корпус установки 6, який обігрівається вторинним паром другого корпусу 5. Другий корпус обігрівається вторинним паром першого корпусу 4, в якому, внаслідок низького тиску розчин кипить при більш низькій температурі, чим в першому корпусі. Аналогічно вторинний пар із третього корпусу направляють в барометричний конденсатор 7, а перший корпус обігрівається свіжим паром.

В барометричному конденсаторі вторинний пар охолоджується водою, конденсується і внаслідок цього в конденсаторі і в останньому корпусі випарної установки виникає розряження. Степінь розряження визначаються умовами конденсації пара і висотою барометричної труби. Повітря та інші нескондинсовані гази, які поступають в конденсатор разом з охолоджуючою водою, вторинним паром і через уплотнення арматури і фланцевих з'єднань трубопроводів, відсасуються через каплевідвідник 8 вакуум-насосом. Суміш конденсата вторинного пара і води відводиться в каналізацію через бак-гідрозатор 9.

Випарений розчин із третього корпуса насосом перекачується в другий корпус, тиск в якому вище ніж третьому, і охолоджується до температури кипіння. Аналогічно із другого корпуса розчин перекачують насосом в перший, в якому випарюється до кінцевої концентрації. Випарений розчин скидають в ємність 10 і насосом відправляють на склад продукції або на наступну переробку.