Многокорпусное выпаривание

При многократном выпаривании в качестве греющего используется вторичный пар и, следовательно, достигается значительная экономия тепла. Проведение подобного процесса возможно либо при использовании греющего пара высокого давления, либо при применении вакуума.

Сущность процесса состоит в том, что он проводится в несколько соединенных последовательно аппаратах, давление в которых поддерживают так, чтобы вторичный пар предыдущего аппарата мог быть использован как греющий пар в последнем аппарате.

Многокорпусные выпарные установки могут быть прямоточными, противоточными и комбинированными.

Наибольшее распространение в промышленных условиях получили прямоточные выпарные установки (рисунок 3).

Здесь греющий пар и выпариваемый раствор направляют в первый корпус, затем частично упаренный раствор самотеком перетекает во второй корпус и т.д.; вторичный пар первого корпуса направляют в качестве греющего пара во второй корпус и т.д.

Рисунок 3 – Многокорпусная прямоточная выпарная установка

Достоинства:

- нет необходимости в установке насосов для перекачивания кипящих растворов, т.к. перетекание раствора из корпуса в корпус благодаря разности давлений идет самотеком.

- температура кипения раствора и давление вторичных паров в каждом последующем корпусе ниже, чем в предыдущем, поэтому раствор в корпуса (кроме первого) поступает перегретым.

- теплота, которая выделяется при охлаждении раствора до t_кип. В последнем корпусе идет на дополнительное испарение растворителя из этого же раствора. Это явление называется самоиспарение.

Недостатки:

- понижение t_кип и увеличение концентрации раствора от первого корпуса к последнему, что увеличивает вязкость раствора и уменьшает теплоотдачу при кипении, а следовательно, приводит к уменьшению коэффициента теплопередачи и, как следствие, к увеличению общей поверхности теплообменника.

В противоточном выпарном аппарате (рисунок 4) свежий греющий пар поступает как и в прямоточном случае в первый корпус, а вторичные пары в качестве греющих перемещаются в направлении от корпуса 1 к корпусу 3. Выпариваемый раствор вводится в корпус 3, перемещающийся в установке в направлении от корпуса 3 к корпусу 1, и отбирается из корпуса 1. Так как давление в каждом последующем корпусе меньше, чем в предыдущем, то для перемещения раствора используют насосы.

Достоинства: более концентрированный раствор, выпарившийся при более высоком давлении и соответственно температуре. Это по-зволяет повторность нагрева.

Недостатки: необходимость включения в схему насосов для перекачивания раствора из корпуса в корпус.

Рисунок 4 – Многокорпусная противоточная выпарная установка

Дата добавления: 2017-02-01