Многокорпусные выпарные установки. Основные направления повышения экономической эффективности выпарных установок, страница 2

Рисунок 25.2 –Принципиальная схема противоточной выпарной установки:
1 – корпуса; 2 – насосы.

Исходный раствор насосом подают в последний  (третий) по ходу пара корпус, затем перекачивают из третьего во второй и из второго в первый. В первом корпусе раствор выпаривается до конечной концентрации и удаляется из установки.

Греющий пар подают в первый корпус установки. Вторичный пар из первого корпуса направляют на обогрев второго, а вторичный из второго корпуса – на обогрев третьего. Вторичный пар из последнего корпуса направляют в конденсатор.

По условиям теплопередачи противоточные установки предпочтительнее других типов схем. В противоточных установках исходный раствор с минимальной вязкостью кипит в последнем корпусе при минимальной температуре и давлении. Раствор конечной концентрации, т. е. наиболее вязкий, кипит в первом корпусе, в котором максимальная температура и давление. Так как более вязкий (концентрированный) раствор имеет более высокую температуру, средний коэффициент теплопередачи для этих установок наиболее высокий. Кроме того, коэффициенты теплопередачи значительно меньше изменяются по корпусам, чем при прямотоке, особенно, при выпаривании растворов, у которых с увеличением концентрации значительно увеличивается вязкость.

Существенным недостатком противоточной схемы является необходимость установки насосов, которые перекачивают раствор из корпуса с меньшим давлением в корпус с большим давлением, и промежуточных подогревателей для нагревания раствора до температуры кипения в соответствующем корпусе. Кроме того, вывод из первого корпуса концентрированного раствора с высокой температурой приводит к большим потерям теплоты, чем для других схем.

Установки с параллельным питанием корпусов (рис. 25.3) применяют для выпаривания кристаллизующихся растворов, особенно при значительном (до 20 %) содержании твердой фазы в растворе.

В выпарных установках с параллельным питанием раствор в каждом корпусе выпаривается до конечной концентрации, следовательно, нет перетока кристаллизующегося раствора или суспензии из корпуса в корпус. В результате предотвращается закупоривание трубопроводов и регулирующей арматуры солевыми отложениями или пробками.

Недостатками установок с параллельным питанием корпусов является сложность регулирования процесса (необходимо регулировать процесс в каждом корпусе) и потери теплоты с уходящим раствором.

Установки смешанного тока. В производстве некоторых солей (минеральных удобрений) последний по ходу раствора корпус выпарной установки по технологическим требованиям должен работать под давлением, что ограничивает число корпусов установки и кратность использования теплоты пара. Для увеличения кратности использования теплоты пара в таких случаях применяют выпарные установки смешанного тока (рис. 25.4).

В этих установках исходный раствор поступает в один из промежуточных корпусов, а затем перетекает по одним корпусам прямоточно, а по остальным – противоточно. Применяют эти установки в случаях, когда в процессе производства необходимо из раствора раздельно выделить несколько солей или достигнуть максимальной растворимости солей, имеющих обратную растворимость ( и др.),  уменшить образование накипи.

Установки смешанного тока имеют недостатки и преимущества прямоточных и противоточных схем.

В итоге следует отметить, что выбор схемы выпарной установки является сложной задачей. Для того, чтобы правильно выбрать схему установки для конкретного раствора, необходимо экономически обоснованно и технологически оптимально выбрать схему подогрева раствора, схему питания аппаратов раствором, определить оптимальное число корпусов установки и разработать рациональную систему использования вторичного тепла пара и конденсата.