Если из раствора при выпаривании выделяется незначительное количество твердой фазы, то вывод ее из аппаратов с солеотделителем необходимо осуществлять как через штуцер Д1 (сгущенная суспензия), так и через штуцер Д2 (осветленный раствор). Соотношение твердой и жидкой фаз (Т:Ж) в выводимой из аппарата суспензии составляет для аппаратов без частичного осветления твердой фазы 1:3, для аппаратов с частичным осветлением твердой фазы – от 1:1 до 1:1,5. Для обеспечения нормальной работы выпарных аппаратов уровень раствора в них необходимо поддерживать (например, в аппарате с выносной камерой – по нижней кромке штуцера ввода в сепаратор парожидкостной смеси). Как понижение, так и превышение оптимального уровня раствора в аппарате приводит к уменьшению его производительности и нарушениям в работе (уменьшение скорости циркуляции, вибрации аппарата).
а б в
Рисунок 26.4 – Выпарные аппараты с
частичным осветлением циркулирующей суспензии:
позиции 1–5 те же что и на рис. 26.3, 6 – солеотделитель.
Назначение штуцеров аппаратов – см. текст к рис. 26.3.
Эффективность работы выпарных аппаратов с естественной циркуляцией
зависит от полезной разности температур, конструктивного оформления контура
циркуляции, физико-химических свойств раствора, условий проведения процесса
выпаривания и его стабильности. Минимальное значение полезной разности
температур, обеспечивающей устойчивую циркуляцию по контуру аппарата, в
зависимости от приведенных выше факторов, колеблется в пределах (12÷20) °С,
при этом скорость движения раствора по трубкам греющей камеры
1–1,8 м/с, коэффициент теплоотдачи 1400–2200 Вт/м2.
Выпарные аппараты с принудительной циркуляцией широко применяют в различных отраслях промышленности для выпаривания солесодержащих растворов с выделением твердой фазы.
Отличительной чертой выпарных аппаратов с принудительной циркуляцией является то, что раствор транспортируется по контуру циркуляции насосом. Наличие насоса позволяет увеличить скорость движения раствора по контуру выпарного аппарата и, как следствие, повысить коэффициент теплопередачи [до 3000 Вт/(м2·К)], уменьшить скорость инкрустации поверхности выпарного аппарата, увеличить время работы между промывками до 30 суток. Оптимальная скорость движения раствора по трубам греющей камеры составляет 2,0 – 2,5 м/с. Дальнейшее увеличение скорости циркуляции нецелесообразно, так как это приводит к увеличению расхода электроэнергии и механическому разрушению кристаллов при практически неизменных коэффициентах теплопередачи и скорости кристаллизации.
Выпарные аппараты с принудительной циркуляцией можно эксплуатировать при полезной разности температур 5–8 °С, что позволяет увеличить кратность использования греющего пара за счет увеличения числа корпусов выпарной установки, а также увеличить средний размер выделяемых кристаллов.
Наиболее распространенные конструкции выпарных аппаратов с принудительной циркуляцией представлены на рис. 26.5, 26.6.
В выпарных аппаратах без частичного осветления циркулирующей суспензии (рис. 26.5) по контуру аппарата циркулирует большое количество кристаллов и комков соли (до 40 % по массе). Это приводит к частому полному закупориванию солевыми комками отдельных греющих трубок и к интенсивному эрозионному износу деталей выпарного аппарата. Например, при выпаривании содопоташных растворов в выпарном аппарате, представленном на рис. 26.5 б, за 10 смен непрерывной работы полностью закупоривается комками соды 20 ÷ 30 % греющих трубок. Для промывки таких аппаратов необходимо их частично разбирать и промывать отдельно каждую трубку.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.