ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Сущность процесса. Цели и области применения из "Общий курс процессов и аппаратов химической технологии" По существу выпаривание представляет собой массообменный процесс — с переносом компонента из жидкой фазы в паровую. Однако на практике в ходе выпаривания в паровую фазу переходит только растворитель растворенное вещество (за крайне редким исключением) полностью остается в растворе. При этом количество испаренного растворителя всецело определяется количеством подведенной теплоты. Поэтому процесс выпаривания трактуется и рассчитывается как тепловой. [c.667] Вьшариванием называют процесс частичного удаления растворителя из растворов путем кипения последних. В подавляющем большинстве случаев выпариванию подвергают водные растворы твердых веществ, однако растворителями могут быть и другие жидкости. При этом методы инженерного расчета и аппаратурного оформления являются общими (не зависят от вида растворителя). [c.667] Раствор какой-либо соли, подлежащий выпариванию, будем называть исходным, или свежим раствором. Получаемый в процессе выпаривания раствор называют упаренным раствором, а отводимый пар растворителя — вторичньш паром. Вторичный пар, как правило, практически не содержит растворенного вещества (унос капель с вторичным паром пока не рассматривается), поскольку летучесть растворенного вещества по сравнению с летучестью растворителя за весьма редкими исключениями невелика. В результате при удалении растворителя концентрация растворенного вещества в растворе повышается. [c.667] Обычно удаляют лишь часть растворителя с таким расчетом, чтобы раствор оставался в текучем состоянии и его можно было в соответствии с технологической схемой передавать в другой аппарат или потребителю. Иногда при выпаривании растворов твердых веществ происходит насыщение раствора и выпадение твердого вещества. В этом случае выпариванию сопутствует процесс кристаллизации. [c.667] Таким образом, выпаривание применяют как для повышения концентрации разбавленных растворов, так и для выделения из них твердого вешества путем кристаллизации. В данной главе рассматриваются вопросы концентрирования растворов кристаллизации (в том числе с использованием выпаривания растворителя) посвящена гл. 16. [c.668] Выпаривание до конечной концентрации может производиться как периодически, так и непрерывно. В последнем случае после выхода на режим (т.е. достижения в аппарате заданной конечной концентрации) в выпарной аппарат непрерывно вводят поток свежего раствора и выводят из него поток упаренного раствора, причем параметры ведения процесса остаются неизменными во времени. [c.668] Концентрирование растворов методом выпаривания — один из наиболее распространенных технологических процессов в химической, пищевой и других отраслях промышленности. Число действующих выпарных установок исчисляется многими сотнями, а суммарное количество выпариваемой воды в наиболее крупных из них достигает миллиона тонн в год и более. При этом на испарение 1 кг растворителя требуется подвести теплоту, равную (оценочно) теплоте парообразования (для наиболее часто используемого растворителя — воды — это величина порядка 2000 кДж/кг). В результате на процессы выпаривания растворов расходуется огромное количество теплоты, выпаривание — крайне энергоемкий процесс. [c.668] Выпаривание до заданной концентрации может производиться как в одном аппарате, так и в нескольких (в так называемой многокорпусной вьшарной установке) с увеличением концентрации раствора от корпуса к корпусу. [c.668] Необходимость передачи больших количеств (потоков) тепла упариваемому раствору предопределяет другую отличительную особенность процессов выпаривания — их металлоемкость-, на изготовление выпарных аппаратов расходуются десятки тысяч тонн сталей (часто легированных), хрома, никеля и других металлов. Поэтому для каждого конкретного случая выпаривания важно научиться выбирать оптимальную схему проведения процесса и наиболее подходящую конструкцию аппарата с тем, чтобы обеспечить максимальную производительность установки при фиксированных затратах энергии и металла или минимальные затраты — при определенной производительности. [c.668] Методика расчета выпарной установки зависит от выбранной технологической схемы, конструкции аппарата и способа ведения процесса (непрерывно или периодически). [c.669] Перед изложением методов расчета выпарных аппаратов рассмотрим сначала их основные конструкции. [c.669] Вернуться к основной статье