ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Аппаратурное оформление процессов выпаривания из "Теоретические основы типовых процессов химической технологии" Наибольшее распространение получили вертикальные выпарные аппараты с трубчатыми греющими камерами. Они относительно компактны и в них обеспечиваются хорошие условия теплопередачи. Во всех конструкциях аппаратов этого типа выпариваемый раствор находится в трубном, а теплоноситель (пар) —в межтрубном пространстве. Это обеспечивает возможность удаления отложений с поверхности труб. [c.398] Вертикальные трубчатые выпарные аппараты делятся на три группы с естественной циркуляцией раствора, с принудительной циркуляцией раствора и пленочные. [c.398] Аппараты с естественной циркуляцией раствора выполняются в трех конструктивных вариантах по способу организации циркуляционного контура (рис. IV. 42) с встроенной греющей камерой (а), с выносной греющей камерой (б) и с выносной циркуляционной трубой (б). Аппараты со встроенной греющей камерой относительно проще по конструкции. Движение раствора вниз происходит по центральной трубе или в зазоре между корпусом и греющей камерой меньшего диаметра, подвешенной в аппарате (аппараты с подвесной греющей камерой). Недостатком аппаратов этого типа является парообразование в опускной части циркуляционного контура, уменьшающее скорость циркуляции. В аппаратах с выносной греющей камерой и с выносной циркуляционной трубой этот недостаток устранен. При большой длине труб (до 5 м) обеспечиваются скорости циркуляции до 2—3 м/с. Это дает возможность выпаривать довольно вязкие растворы. Аппараты с выносной греющей камерой используются и для выпаривания кристаллизующихся растворов, если сцепление кристаллов со стенками труб не очень сильное. При выпаривании кристаллизующихся растворов часто к сепаратору присоединяют две греющие камеры, что обеспечивает возможность их поочередной остановки на чистку без прекращения процесса выпаривания. [c.398] Чтобы избежать отложения твердой фазы на поверхности труб, вызывающего уменьшение производительности, для выпаривания кристаллизующихся растворов применяются аппараты с загдуб-ленной греющей камерой (рис. IV. 43). Последняя располагается на несколько метров ниже уровня жидкости в сепараторе. Благодаря гидростатическому давлению раствор в теплообменнике нагревается без кипения. Кипение происходит в верхней части подъемной трубы и в сепараторе за счет самоиспарения раствора. Здесь же выделяется твердая фаза. [c.399] Аппараты с принудительной циркуляцией (рис. IV. 44) используются для выпаривания вязких и кристаллизующихся растворов, особенно при малых разностях температур теплоносителя и раствора, когда нельзя обеспечить интенсивную естественную циркуляцию. Движение раствора с большими скоростями (1,5—3 м/с) позволяет достичь высоких коэффициентов теплопередачи. При этих условиях зона кипения, в которой выделяется твердая фаза, располагается лишь в верхней части труб. За счет абразивного действия перекачиваемой суспензии в ряде случаев обеспечивается механическое удаление отложений с поверхности труб. Основной недостаток этих аппаратов — необходимость применения дополнительного оборудования и затраты электроэнергии на циркуляцию. [c.399] В аппаратах пленочного типа конечная концентрация раствора достигается за один проход. Чтобы обеспечить максимальную эффективность процесса выпаривания, трубы кипятильника делают длинными (6—8 м). В аппаратах пленочного типа целесообразно выпаривать некристаллизующиеся растворы, так как чистка длинных труб трудна. Во избежание образования отложений при выпаривании термически нестойких растворов процесс чаще всего проводится под вакуумом. [c.401] Применение аппаратов с передачей теплоты через стенку оказывается затруднительным при выпаривании химически агрессивных растворов, особенно при высоких температурах. В связи с этим широко используются аппараты, в которых теплоносителем являются топочные газы, барботирующие через выпариваемый раствор. Топочные газы получаются в результате сжигания топлива в горелках, погруженных в раствор. Отсюда название — выпарные аппараты с погружным горением. Они применяются для получения концентрированных растворов серной и фосфорной кислот, растворов мирабилита, хлористого кальция, хлористого магния и др. Вторичный пар из таких аппаратов удаляется в смеси с топочными газами и как теплоноситель не может быть использован. Пары воды из парогазовой смеси обычно частично конденсируются в поверхностном конденсаторе. Из конденсатора парогазовая смесь удаляется в атмосферу. Отсутствие поверхностей теплообмена обеспечивает сравнительно простое решение вопросов коррозионной стойкости н проведения процесса при высоких температурах. [c.401] Вернуться к основной статье