Рис. Выпарной аппарат с поднимающейся плёнкой.
Р-р вводится в аппарат снизу в подтрубную решётку на высоту 1/3 ÷ 1/5 трубы. Образующиеся при кипении паровые пузырьки увлекают вверх р-р, распределяют его тонким слоем по поверхности трубы и движутся с ним в виде парожидкостной эмульсии со скоростью 15 – 20 м/с. Из труб эмульсия поступает в парожидкостной отбойник, где происходит отделение жидкости от пара. Вторичный пар поступает в выводящий трубопровод, а упаренный р-р сливается в карманы и ч/з выводящие патрубки поступает в следующую ступень на выпаривание.
В виду высокой скорости и того, что р-р проходит по трубам только 1 раз высота труб достигает 7÷9 м, что усложняет ремонтные и монтажные работы.
Выпарные ап-ты с опускающейся плёнкой: р-р подаётся в трубы сверху ч/з специальные вставки, кот-е равномерно распределяют р-р в виде тонкой плёнки по внутренней поверхности трубы. Кроме того происходит закручивание плёнки. Р-р проходит по трубам 1 раз. При недостататочной плотности орошения в таких аппаратах происходит оголение и инкрустация нижних концов труб.
Очень вязкие, пастообразные и термолабильные р-ры выпариваются в роторных аппаратах со скребками. Вещество распределяется на общем валу скребками по стенке, которая обогревается паром. В результате выпаривания на стенке образуется твёрдый продукт (паста), которая соскребается и выводится из выпарного аппарата ч/з нижний патрубок.
Выпарные аппараты с погружными горелками предназначены для выпаривания загрязнённых и агрессивных р-ров.
12.Схемы соединения многокорпусных выпарных аппаратов.
Непрерывный процесс выпаривания может происходить как в однокорпусной ВПУ так и в многокорпусной МВУ с использованием вторичного пара каждой ступени в последующих ступенях с более низким давлением пара или с передачей части вторичного пара другим потребителям.
По относительному движению пара и раствора различают следующие схемы соединения выпарных аппаратов:
а) прямоточные для растворов с высокой температурной депрессией.
Такая же установка без барометрического конденсатора, т.е. с давлением в последнем корпусе выше атмосферного называется с противодавлением (Р>0,1 МПа).
б) противоточные- для растворов с быстрорастущей вязкостью при повышении концентрации.
в) с параллельным питанием корпусов раствором- при склонности к кристаллизации.
г) со смешанным питанием корпусов- для растворов с повышенной вязкостью.
13.Материальный баланс процесса выпарки.
Рассмотрим определение количества выпаренной воды и концентрации р-ра.
GH и GK – начальное и конечное количество р-ра;
W = GH - GK – уравнение материального баланса ВУ.
XH и XK – начальная и конечная концентрация р-ра.
Если ввести концентрации, то: GK = XH /XK * GH.
W = GH - GK = GH - XH /XK * GH = GH*(1 - XH /XK).
Обозначим ч/з ω кол-во воды, выпаренной из 1кг р-ра начальной концентрации:
W/ GK = [1 - XH /XK] – ω.
Кол-во выпаренной в 1-ой ступени воды и концентрация р-ра после 1-ой ступени будет: X1 = XH/(1 – ω1)
X2 = XH/(1 – ω1 – ω2)
Xi = XH/(1 – ∑ωi).
Рассмотрим расход пара на МВУ. Производительность одной ВУ по конечному продукту м/б определена по ф-ле:
GK = XH / (XK – XH)* ∑ωi.
W = ∑ωi = ω1 + ω2 + ... + ωN
Расход пара на МВУ определяется на основе уравнения теплового баланса для i-ой ступени установки, кол-во воды выпаренной из р-ров i-ой ступени и м/б записана как: D1 = (W - B)/A, где
А = а1 + а2 + … + аN
B = b1 + b2 + ... + bN
Коэффициенты, полученные из системы уравнений, выражающих кол-во выпаренной воды по корпусам.
В – сумма коэффициентов выражающая разность м/у начальным количеством р-ра и кол-вом р-ра выходящего из i-го корпуса.
14.Температурные депрессии при выпарке растворов.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.