випарювання

Вип а Рівань, концентрування розчинів (найчастіше твердих речовин у воді) частковим випаровуванням розчинника при кипінні. При цьому підвищуються концентрація, щільність і в'язкість розчину, а також температура його кипіння. При пересиченні розчину розчинена речовина випадає в осад. Температура кипіння розчинів завжди вища за температуру кипіння розчинників; різницю між ними, називається температурною депресією, зростає із збільшенням концентрації розчиненого речовини і зовнішнього тиску.

В. проводиться за рахунок підводиться ззовні тепла: при температурі нижче 200 ° C теплоносієм є водяна пара, вище 200 ° С - висококиплячі рідини (діфенільная суміш, масло) і топкові гази. Обігрів виробляється через стінку апарату, а при сильно агресивних середовищах - барботажем бульбашок газу крізь розчин або розпиленням останнього в струмені газу.

В. ведуть при атмосферному, зниженому або підвищеному тиску. У більшості випадків економічно вигідно працювати під тиском вище 0,1 Мн / м 2 (1 кгс / см 2), так як в цьому випадку можна використовувати вторинний пар для обігріву інших апаратів. При роботі з термічно нестійкими речовинами користуються вакуум-випарювання, що дозволяє знизити температуру кипіння розчинів і зменшити поверхню нагріву (внаслідок збільшення різниці температур між нагріваючими агентами і киплячим розчином). Вакуум в апаратах створюється конденсацією вторинної пари і відсмоктуванням вакуум-насосом Несконденсировавшиеся пароповітряної суміші.

В. використовується в хімічній, харчовій та інших галузях промисловості. Існує більше 80 різновидів випарних апаратів з паровим обігрівом. У малотоннажних виробництвах зазвичай застосовують вертикальні і горизонтальні циліндричні випарніапарати з обігрівом змійовиками або нагрівальними сорочками; в великотоннажних виробництвах - апарати з внутрішніми і виносними нагрівальними камерами (рис. 1), плівкові апарати, в яких струмінь пари захоплює вгору тонку плівку розчину, в результаті чого створюються сприятливі умови для В., і апарати з примусовою циркуляцією (рис. 2) . Останні застосовують при необхідності запобігти осадження солей на поверхні нагрівання, а також при упарюванні в'язких розчинів.

В однокорпусних апаратах витрату гріючої пари становить 1,2-1,25 кг на випар 1 кг води. Значно економніше багатокорпусні випарні установки, з яких найбільш поширені прямоточні (рис. 3); в них слабкий розчин і гріючийпар, що рухаються в одному напрямку, послідовно надходять в випарніапарати. В останньому апараті, приєднаному до барометричному конденсатору і вакуум-насосу, створюється розрідження, внаслідок чого тиск і температура кипіння розчину поступово знижуються від першого корпусу до останнього; завдяки цьому здійснюється перетікання розчину і його випар при обігріві вторинними парами. У протиточних установках розчин і гріючийпар рухаються назустріч один одному, при паралельному живленні слабкий розчин подається одночасно в усі корпусу.

На практиці число корпусів рідко буває більше п'яти, так як далі корисна різниця температур стає дуже малою. Витрата що гріє пара на випаровування 1 кг випаровується води становить для трёхкорпусной установки 0,4 кг, а для п'ятикорпусний 0,25-0,28 кг. Багатокорпусні випарні установки широко застосовуються в багатотоннажних виробництвах, які споживають велику кількість пари, що гріє (наприклад, виробництво цукру).

Літ .: Касаткін А. Г., Основні процеси і апарати хімічної технології, 7 видавництво., М., 1961; Гельперин Н. І., Випарніапарати, М. - Л., 1947; Кичигин М. А., Костенко Г. Н., Теплообмінні апарати й випарні установки, М. - Л., 1955; Колач Т. А., Радунь Д. В., Випарні станції, М., 1963; Лунін О. Г., Теплообмінні апарати харчової промисловості, М., 1967.

В. Л. Пебалк.

Мал. 3. Схема прямоточною багатокорпусної випарної установки: 1 - підігрівач; 2 - випарніапарати; 3 - конденсатор; 4 - барометрична труба.

Мал. 1. Випарніапарати: а - з центральною трубою; б - з виносної нагрівальної камерою; 1 - корпус; 2 - нагрівальні трубки; 3 - циркуляційна труба; 4 - сепаратор; 5 - відбійник.

Мал. 2. Випарний апарат з примусовою циркуляцією: 1 - корпус; 2 - циркуляційний насос; 3 - циркуляційна труба; 4 - сепаратор; 5 - відбійник.