Выпаривание барботажные

Способ разделения (концентрирования) веществ путем выпаривания широко применяется в технологии неорганических веществ, пищевой промышленности. Он заключается в отделении летучих компонентов (чаще всего воды) от высококипящих остатков в аппаратах барботажного типа. Выпаривание - достаточно энергоемкий процесс. Для снижения энергозатрат обычно организуются многоступенчатые технологические установки, работающие под различным давлением с целью использования вторичного парового потока. Математическое описание такого процесса должно содержать все элементы, свойственные массообменным процессам кинетику массопереноса, гидродинамику потоков, фазовое равновесие, а также алгоритмы решения системных вопросов, связанных с рациональным выбором давлений в отдельных аппаратах и перераспределением потоков продукта и вторичного пара. Ниже приведено сравнение различных способов разделения [c.36]

Барботажные выпарные аппараты. Выпаривание некоторых сильно агрессивных и высококипящих растворов, например растворов серной, соляной, фосфорной кислот, растворов мирабилита, хлористого магния и других, производят при непосредственном соприкосновении раствора с нагретыми инертными газами. Для таких растворов передача через стенку тепла, необходимого для выпаривания, оказывается практически неосуществимой из-за трудностей, связанных с выбором конструкционного материала, который должен сочетать хорошую теплопроводность с коррозионной и термической стойкостью. [c.375]

Для таких аппаратов обычно используют специальные горелки беспламенного горения, снабженные огнеупорной насадкой, которая в накаленном состоянии каталитически ускоряет процесс горения (эти горелки описаны в главе XV). В барботажных выпарных аппаратах, работающих при непосредственном соприкосновении выпариваемого раствора и греющего агента, достигаются более высокие коэффициенты теплопередачи, чем при выпаривании через стенку. [c.376]

Выпарку фосфорной кислоты непосредственным нагреванием топочными газами осуществляют в барботажных концентраторах — камерах из кислотоупорного материала. В них выпаривание производится при барботаже через поверхностный слой кислоты горячих топочных газов. При этом выделяющиеся осадки твердых солей остаются во взвешенном состоянии и выносятся из аппарата вместе с кислотой, которая затем очищается отстаиванием. [c.132]

Рис. 254. Схема установки для выпаривания фосфорной кислоты в барботажном концентраторе

В этом случае дымовые газы, получаемые в камере горения, отводятся по трубе, погруженной в жидкость, для создания бар-ботажного эффекта. Такое конструктивное решение позволяет иметь над аппаратом развитую в габаритах камеру, обеспечивающую полное сжигание жидкого топлива в распыленном состоянии, а также применять для изготовления барботажных труб коррозионностойкие материалы, что крайне необходимо при выпаривании агрессивных растворов. [c.70]

В процессе нагревания водных растворов фосфорной кислоты концентрацией до 98% в газовую сферу выделяются только пары воды, следовательно, теоретически фосфорная кислота может быть упарена до очень высоких концентраций. Сравнительно большое давление пара над растворами фосфорной кислоты позволяет вести их упаривание с высокой интенсивностью. Однако этот процесс сопровождается осаждением на греющих поверхностях сульфата кальция, кремнефторидов и других солей. Поэтому предпочитают применять барботажные концентраторы, в которых выпадающие при выпаривании жидкой фазы осадки благодаря высокой скорости греющих газов находятся во взвешенном состоянии и выносятся из аппаратов вместе с кислотой. [c.307]

Для выпарки экстракционной фосфорной кислоты используют также барботажные концентраторы — камеры из кислотоупорного материала, в которых выпаривание производится при барботаже через поверхностный слой кислоты горячих топочных газов. Теплопередающая поверхность здесь отсутствует, теплопередача осуще-172 [c.172]

Для выпарки экстракционной фосфорной кислоты используют также барботажные концентраторы — камеры из кислотоупорного материала, в которых выпаривание производится при барботаже через поверхностный слой кислоты горячих топочных газов (рис. 69). [c.157]

Выпарные аппараты с барботажем топочных газов. Для эффективного нагревания и выпаривания растворов применяются аппараты (рис. 7.12) с барботажем топочных газов через слой жидкости. Топочные газы, попадая в корпус 1, проходят через барботажную решетку 2, распыляются в растворе на мелкие пузырьки и образуют большую [c.259]

Распространены два типа процессов выпаривания 1) с прямым контактом высокотемпературного теплоносителя с фосфорной кислотой (барботажные концентраторы) и 2) с обогревом через стенки (вакуум-выпарные аппараты). [c.166]

Рис. УМ4. Барботажный концентратор для выпаривания экстракционной фосфорной кислоты

Выпаривание аммофосной пульпы может производиться в барботажной аппарате такого же типа, как и для экстракционной фосфорной кислоты (см, VI-с. 170), [c.253]

На рис. 61 показана схема установки для выпаривания фосфорной кислоты в однокамерном барботажном концентраторе с обогревом топочными газами. Температура газов на входе в аппарат составляет 650—900 °С, на выходе 90—110°С. На 1 кг испаряемой воды расходуется 730—792 ккал тепла (3060— 3320 кдж), коэффициент использования тепла горения топлива превышает 80%. Влагосъем с 1 зеркала испарения в выпарной камере колеблется в пределах 300—400 кг/ч. [c.160]

В процессе выпаривания фосфорной кислоты в барботажном концентраторе автоматически регулируются температурный режим, производительность установки и концентрация упаренной кислоты. [c.161]

Барботажные аппараты с вынесенной камерой сгорания пря-меняют для выпаривания агрессивных растворов и кислот. Эти аппараты имеют те я е недостатки, что и аппараты с горелкой, расположенной в центральной части корпуса. [c.66]

Погружные горелки для сжигания жидкого топлива проектируют, как правило, с выносной камерой сгорания, расположенной над выпарным аппаратом. В этом случае дымовые газы, получаемые в камере сгорания, отводятся по трубе, погруженной в жидкость, для создания барботажного эффекта Такое конструктивное решение позволяет иметь над аппаратом большего размера камеру, обеспечивающую полное сжигание жидкого топлива в распыленном состоянии, а также применять для изготовления барботажных труб коррозионно-стойкие материалы, что крайне необходимо для выпаривания агрессивных растворов. [c.83]

Аппараты с барботажной трубой и выносной камерой сжигания топлива применяют для выпаривания агрессивных растворов и кислот, когда металлический корпус погружной горелки и стенки аппарата подвергаются сильной коррозии. [c.158]

Температура топочных газов на входе в барботажные трубы концентратора не превышает 850° С, что позволяет вести выпаривание раствора серной кислоты с большой эффективностью. Серная кислота, уносимая топочными газами из камер концентратора, улавливается на электрофильтрах. В нижней части электрофильтра уносимые капли кислоты сепарируются, затем топочные газы [c.221]

Выпаривание при непосредственном соприкосновении раствора и теплоносителя осуществляют обычно с помощью топочных газов или нагретого воздуха в аппаратах с металлическим кожухом, футерованным изнутри коррозионностойкими материалами, например диабазовой и керамической плиткой, кислотоупорным и шамотным кирпичом и т. д. Барботажные трубы, по которым поступают в раствор газы, изготавливаются из термосилида, графита и других коррозионностойких материалов. [c.375]

Барботажные вьтарные аппараты с погружными горелками. Для выпаривания таких агрессивных жидкостей, как серная, фосфорная, хлороводородная кислоты, сульфаты и хлориды некоторых металлов и др., наиболее эффективным способом оказался барботаж дымовых газов с помощью погружных горелок 2 (рис. 14-11), работающих на газообразном или жидком топливе. В этом методе выпаривания создаются хорошие условия для тепломассообмена между дымовыми газами и жидкостью, так как дымовые газы нри барботаже в растворы распыляются в виде пузырьков, образуя газожидкостную смесь, обладающую большой межфазной поверхностью. [c.378]

На рис. 254 приведена схема установки для выпаривания фосфорной кислоты в однокамерном барботажном концентраторе. Топочные газы вводятся со скоростью 90—ПО м1сек их температура на входе колеблется в пределах 650—900° и на выходе 90—110° температура кислоты на несколько градусов ниже температуры [c.132]

ИВ и ИП — модельные представления. К системам ИВ в ряде случаев близки течения внутри узких параллельньпс труб, собранных в пучок, через неподвижный зернистый слой к системам ИП — кипящие смеси (например, при непрерывном выпаривании в аппаратах с интенсивной естественной циркуляцией температуры и концентрации практически одинаковы в объеме аппарата и на выходе из него) или барботажные системы с достаточно большими расходами газа, или же движе- [c.610]

Выпаривание химически агрессивных растворов при высокой температуре их кипения не допускает использования ВА, в которых развитая теплопередающая поверхность выполнена из высокотеплопроводной конструкционной стали. В таких условиях применяется сосуд простой конфигурации (рис. 4.12) со стойкой защитой внутренней поверхности (например, за счет ее эмалирования), а теплота, необходимая для испарения растворителя, подводится с горячими газами непосредственно в массу кипящего раствора. Если раствор по своим химическим свойствам допускает контакт с продуктами сгорания органических топлив, используются ВА с беспламенными газовыми горелками, погруженными непосредственно в кипящий раствор. Продукты сгорания газообразного (реже жидкого) топлива выходят из отверстий барботажной трубы 3, интенсивно перемешивают кипящий раствор и тем самым обеспечивают хорошую теплоотдачу от топочных газов к раствору. Интенсивное испарение раствора с развитой поверхности многочисленных пузырь- [c.336]

На рис. IX-29 показана схема установки для выпаривания фосфорной кислоты в однокамерном барботажном концентраторе, обогреваемом топочными газами. Температура газов на входе в аппарат составляет 800—850°С температура кислоты в концентраторе 112—116° С. На 1 кг испаряемой воды расходуется 830 ккал тепла (3470 кдж). Влагосъем с 1 лi зеркала испарения в выпарной камере колеблется в пределах 400—450 кг1ч. Мощность эксплуатируемых концентраторов соответствует тепловой нагрузке [c.307]

Для выпарки экстракционной фосфорной кислоты используют также барботажные концентраторы — камеры из кислотоупорного материала, в которых выпаривание производится при барботаже через поверхностный слой кислоты горячих топочных газов. Те-плопередающая поверхность здесь отсутствует, теплопередача осуществляется при непосредственном соприкосновении горячих газов и кислоты при этом выделяющиеся осадки остаются во взвешенном состоянии и выносятся из аппарата вместе с кислотой, которая затем очищается отстаиванием. Топочные газы вводятся в камеру с температурой 650—900 °С. Особенно интенсивно работают концентраторы с погружным горением природного газа погружные горелки выполняют из графита. Уходящий из барбо-тажных концентраторов и аппаратов с погружным горением газ уносит значительное количество тумана фосфорной кислоты, который необходимо улавливать в электрофильтрах. При очистке отходящих газов, содержащих 8,5—9 г/м фтора (после разбавления воздухом перед электрофильтром — около 3 г/м ), получают растворы HgSiFe с высоким содержанием Р2О5 использование их затруднено. Образование тумана, кроме того, увеличивает потери РзОб и является причиной загрязнения окружающей среды. [c.184]

Вместо барботажных концентраторов теперь стали применять более совершенные, с лучшим теплоиспользованием, аэро-лифтные аппараты из вертикальных стальных труб, защищенных внутри графитовыми трубами. Снизу в них подают горячую газовую струю, в которую вводят выпариваемую кислоту, а образующаяся газожидкостная смесь выносится сверху. После отделения жидкости и использования теплоты отходящего газа для нагревания поступающей на выпаривание кислоты его освобождают в абсорбционной установке от кислотного тумана, 51р4 и НР. Для получения кислоты с содержанием 68—70 % Р2О5, предназначенной для переработки в жидкие комплексные удобрения (см. разд. 8.6), концентрирование ведут в две последовательные стадии в 1-й от 52—54 до 64 %, во 2-й — до 68—70% Р2О5. [c.185]

Разработан двухстадийный процесс производства полифосфорной кислоты выпариванием разбавленной экстракционной фосфорной кислоты [43, 44]. Вначале кислоту, содержащую 27—30% Р2О5, выпаривают в аппарате барботажного типа до концентрации 53-н57% РгОб- Осадок, выпавший на первой ступени упарки, отделяют декантацией. Осветленную исходную фосфорную кислоту подают в напорный бак, откуда она непрерывно поступает в концентратор. Топочные газы при 800—900 °С, пройдя барботажную [c.29]

Концентратор (рис. П-5) представляет собой емкость из стали марки Ст. 3, футерованную свинцовым листом, двумя слоями диабазовой плитки, слоем кислотоупорного кирпича и слоем графитовых блоков. На крышке концентратора, футерованной кислотоупорным бетоном, ч монтирована высокоинтенснвная топка для сжигания природного газа. Топка футерована жароупорным бетоном. Ее наружные стенки через воздушную рубашку охлаждаются первичным воздухом. Выпаривание ведут топочными газами, проходящими по барботажной трубе, за- глубяенной в кислоту. Стальные трубы, охлаждаемые в нижней части водой и футерованные снаружи диабазовой замазкой, не пригодны для этого процесса вследствие растрескивания футеровки и больших теплопотерь с охлаждающей водой. Поэтому барботажные трубы изготавливают из графита, который устойчив к агрессивной среде при высоких температурах. Применение графита позволяет также значительно сократить теплопотери (рис. П-6). [c.30]

При концентрировании ортофосфорной кислоты до полифосфорной не только удаляется вода из раствора, но отщепляется и молекулярная вода. В процессе выпаривания основное количество примесей соединений железа и алюминия связывается в комплексы, растворимые в кислоте. Однако при продолжительном пребывании кислоты в концентраторе происходит выпадение осадка, содержащего, например, 14,9% РегОз, 12% АЬОз и 72,3% Р2О5 [26]. Вещественный состав его близок к триполифосфату железа и алюминия. Осадок растворим в растворе аммиака и не растворяется в кислотах и воде. Образование осадка увеличивается с повышением продолжительности контакта полифосфорной кислоты с горячими газами и степени ее полимеризации. При длительном контакте содержание осадка может достигнуть 10% от массы кислоты. Во избежание этого продолжительность контакта не должна превышать 10—12 мин [44, 45]. При скорости барботажных газов 80—100 м/с осадок выносится с кислотой [15]. С повышением температуры и скорости топочных газов в барботажной трубе сверх 900 °С и 70— 80 м/с резко возрастает содержание образующегося тумана фосфорной кислоты в газах. [c.31]

Рис. УПМб. Технологическая схема выпаривания экстракционной фосфорной кислоты от 28—32 до 54% Р2О5 в барботажном концентраторе

Схема установки выпаривания экстракционной фосфорной кислоты в барботажном концентраторе приведена на рис. УПМб. Отходящие из концентратора 5 газы проходят две полых башни. В первой абсорбционной башне 9 улавливаются фтористые соеди- [c.230]

Для концентрирования упаренной в первой стадии экстракционной фосфорной кислоты до полифосфорной, содержащей 72— 76% Р2О5, применяется барботажный концентратор, отличающийся тем, что в сепарационной зоне осуществляется предварительный подогрев и некоторое концентрирование исходной фосфорной кислоты (частично утилизируется тепло отходящей парогазовой смеси, поэтому при температуре топочных газов в барбо-тажной трубе 900 °С тем-пература отходящих газов составляет около 265 °С, а упаренной полис осфорной кислоты 290—300 °С). Вследствие незначительного содержания в полифосфорной кислоте осадков (0,08—0,13%) выпаривание производится при небольшом заглублении барботажной трубы (до 100 мм). Производительность однотрубного концентратора по выпаренной воде достигает 460 кг/ч, при влагосъеме с 1 м объема 250 кг/ч и удельном расходе тепла около 5000 кДж/кг. [c.231]

Для выпарки экстракционной фосфорной кислоты предпочтительнее использовать барботажные концентраторы — камеры из кислотоупорного материала, в которых выпаривание производится при барботаже через поверхностный слой кислоты горячих топочных газов (рис. 68). Теплопередающая поверхность здесь отсутствует, теплопередача осуществляется при непосредственном соприкосновении горячих газов и кислоты при этом выде-ляюшиеся осадки твердых солей остаются во взвешенном состоянии и выносятся из аппарата вместе с кислотой, которая затем очищается отстаиванием. Топочные газы вводятся в камеру с температурой 650—900° С и остывают в ней до 90—110°, нагревая кислоту почти до этой же температуры. С 1 зеркала жидкости испаряется 400 кг воды в час. Особенно интенсивно ра- [c.158]

Впервые погружная (барботажная) горелка была сконструирована Брюнлером в 1914 г. для выпаривания раствора натриевого вольфрама. Она работала на нефти. Позднее появились пшроко разрекламированные горелки Гаммонда с встроенным газовоздушным смесителем и Кемпа с внешним смесителем. Как показал практический опыт, эти горелки не только значительно интенсифицировали и удешевили процесс нагрева некоторых жидкостей, но и позволили производить нагрев и упаривание ряда агрессивных растворов, для которых применялись весьма дорогие и ненадежные поверхностные теплообменники [135]. [c.222]

АЬОз, 0,5—1,2% Р плотность 1120—1230 кг/м Переработка этих разбавленных по Р2О5 растворов наиболее целесообразна по схеме с выпариванием аммонизированной пульпы в системе выпарных аппаратов поверхностного типа или в барботажных испарителях, работа которых описана выше. Концентрированная (20—25% Н2О) пульпа гранулируется, и гранулы высушиваются в аппарате БГС. [c.254]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология