ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Конденсационное оборудование из "Промышленная кристаллизация" Барометрический конденсатор характеризуется тем, что охлаждающая жидкость (обычно вода) отводится из него через барометрическую трубу под действием силы тяжести. Конец барометрической трубы вводят под уровень жидкости в гидравлическом затворе высота столба жидкости в трубе должна соответствовать разности между атмосферным и абсолютным давлением в конденсаторе. В случае полного вакуума и при использовании в качестве охлаждающей жидкости воды уровень в барометрической трубе составит 10,33 ж плюс величина динамического напора, обеспечивающего движение воды вниз по трубе с определенной скоростью. Таким образом, минимальное расстояние от днища барометрического конденсатора до земли составляет примерно 12,5 м. [c.169] На этой высоте обычно располагают щтуцеры для отвода пара в вакуум-кристаллизаторах и выпарных аппаратах. В практических условиях желательно, чтобы штуцеры для отвода пара из аппарата были расположены выше штуцеров ввода пара в барометрический конденсатор. В таких условиях предупреждается возможный переток охлаждающей среды в кристаллизатор. [c.169] Аппарат занимает небольшую производственную площадь для удаления и замены барометрической трубы дополнительная высота производственного помещения не требуется, что необходимо в случае использования поверхностного конденсатора. Конденсатор смешения может работать на таких охлаждающих жидкостях, которые в поверхностных конденсаторах дают отложения накипи. Однако если при высокой рабочей температуре применяется очень жесткая охлаждающая вода, то даже в конденсаторах смешения внутренние поверхности могут покрываться слоем накипи. В этом случае следует предусмотреть возможность доступа в конденсатор. [c.170] Конденсатор смешения работает по принципу выравнивания давления пара, т. е. давление в конденсаторе складывается из суммы парциальных давлений пара, охлаждающей жидкости и неконденсирующегося газа. Если охлаждающей жидкостью является вода, а в конденсатор поступает соковый пар, не содержащий неконденсирующихся газов, то температура охлаждающей воды повышается и становится равной температуре конденсата. Однако в парах всегда присутствуют неконденсирующиеся газы или воздух. Присутствие воздуха при атмосферном давлении оказывает незначительное влияние, но по мере увеличения вакуума это влияние становится более ощутимым. Так, для пара, содержащего 10—20 объемн.% воздуха при давлении ниже 320 мм рт. ст., температура конденсации понижается на 2—5° по сравнению с температурой конденсации пара при том же давлении, но без воздуха. Если пар содержит 50 объемн.% воздуха, то температура его конденсации понижается примерно на 16°. В этом случае требуется больший объем воды для создания такого же вакуума, что и при конденсации пара, не содержащего воздух. Например, водяной пар при абсолютном давлении 16,867 кн/м 0,172 кгс/см ) и при отсутствии воздуха конденсируется при 56,6° С если пар содержит 50 объемн.% воздуха, эта температура составляет уже 42,9° С. [c.170] Таким образом, чистый насыщенный пар можно сконденсировать водой при 45° С сконденсировать пар из паро-воздуш-ной смеси в данных условиях уже невозможно. Это особенно важно при использовании пара более низкого абсолютного давления (табл. 9). [c.170] На практике охлаждающая вода зачастую имеет слишком высокую температуру, поэтому для конденсации необходимо использовать жидкость, обладающую более низким давлением паров, или следует предварительно сжимать пар до более высокого давления. Если для конденсации пара (давление 9,209 мм рт. ст., температура насыщения 10° С) используется вода, то она должна поступать при температуре ниже 7° С, а отводиться из конденсатора при температуре ниже 10° С. [c.171] С другой стороны, если для этой цели используется серная кислота, а конденсирующиеся пары разбавляют ее до концентрации 75% Н2504, то возможно повышение температуры кислоты до 70° С при условии, что давление насыщенных паров кислоты такое же, что и конденсирующегося пара. Таким образом, пар можно сконденсировать и более горячей жидкостью, если давление пара над жидкостью после ее разбавления конденсатом постоянно поддерживается ниже давления конденсируемого пара. [c.171] Недостаток такого способа заключается в снижении концентрации охлаждающего агента, поэтому его нельзя повторно использовать в конденсаторе без предварительного концентрирования. Вследствие этого указанный способ применяется лишь в тех случаях, когда имеется спрос на разбавленную кислоту (производство искусственного шелка) или когда в качестве конденсирующей среды применяются разбавленные маточные растворы, используемые далее для выщелачивания свежей руды (производство хлористого калия). [c.171] Лиль [2] отмечает, что при конденсации пара низкого давления целесообразно повторно концентрировать конденсирующую жидкость. В качестве примера приводится схема использования раствора едкого кали как конденсирующей среды. [c.172] Мессинг [3] предлагает использовать 35%-ную каустическую соду при вымораживании опресняемой морской воды. В этом процессе морская вода предварительно охлаждается до —2° С, а затем поступает в морозильный испаритель, где происходит мгновенное испарение и образуются кристаллы льда. Пар из испарителя конденсируется в результате непосредственного соприкосновения с 35%-ным раствором каустической соды при 5° С. Разбавленная до 30% каустическая сода повторно концентрируется до 35% в многоступенчатой выпарной установке и возвращается в конденсатор. Как показывают расчеты, в такой установке на каждые 100 т полученной чистой воды расходуется 3420 Мдж электроэнергии, 3,7 т пара и 200 охлаждающей воды. [c.172] На рис. 79 приведено давление паров над 20—35%-ными растворами каустической соды. [c.172] Лиль описывает та1 же применение в качестве конденсирующей среды кристаллической суспензии. Охлажденная водная суспензия сахара перекачивается насосом через струйный конденсатор, сюда же из вакуум-аппарата поступает пар. Пар конденсируется в суспензии и передает ей тепло для растворения кристаллов. Температурная депрессия раствора составляет 4° С, раствор отводится из конденсатора с температурой примерно на 1° выше температуры пара. [c.172] Конденсаторы смешения могут работать по принципу параллельного потока или противотока. В первом случае воздух или неконденсирующийся газ выходит из конденсатора при температуре наиболее горячей воды и, сохраняя свой объем, уносит значительное количество водяного пара. Парциальное давление насыщенной воздушной смеси ограничивает вакуум, который можно поддерживать в конденсаторе. [c.172] В сухом конденсаторе смешения конденсат и воздух удаляются раздельно, поэтому противоточные конденсаторы относятся к сухим конденсаторам. В конденсатор смешения может подаваться пар из различных аппаратов, однако температура пара, вводимого по вертикали аппарата, должна соответствовать температуре в аппарате самый холодный пар поступает ближе к верхней части конденсатора. В конденсатор можно подавать также несколько потоков охлаждающей воды различной температуры, но и в этом случае наиболее холодная вода будет вводиться в верхнюю часть конденсатора (см. рис. 32). [c.173] Конденсаторы смешения классифицируют по способу контакта охлаждающей жидкости с паром подача воды под давлением в виде струй или капель либо в виде пленки (завесы) жидкости, переливающейся с одной тарелки (или перегородки) на другие. [c.173] Типовая установка барометрического конденсатора смешения представлена на рис. 80. Этот рисунок иллюстрирует также рекомендуемый метод подачи охлаждающей воды подача воды в главный 7 и вспомогательный 8 струйные конденсаторы должна осуществляться отдельно через трубы / и 2, а подача охлаждающей воды — из открытого бака 9. В этом случае предупреждаются колебания в работе конденсатора вследствие изменения давления воды в питающем трубопроводе [4]. [c.173] Для стабилизации процесса в обеих ступенях следует использовать также отдельные барометрические трубы 10 и 11. [c.174] Пар в эжекторы 5 и 6 необходимо подавать последовательно через вентили 4 и 3. [c.174] Многоструйный барометрический конденсатор является простейшим конденсатором. Он применяется в тех случаях, когда количество неконденсируюш,ихся газов невелико и глубокий вакуум не требуется. Такой конденсатор особенно экономичен, если возможна подача большого количества воды и стоимость ее перекачивания невелика (рис. 81). Конечная разность температур, достигаемая в многоструйном конденсаторе, обычно колеблется от 6 до 10° С. В бассейн для разбрызгивания 9 охлаждающая вода добавляется через поплавковый распределительный клапан. [c.174] Вернуться к основной статье