Выпаривание под уменьшенным давлением

С помощью этого метода концентрируют сульфатные щелока, радиоактивные сточные воды, солевые растворы. Чтобы предотвратить отложение солей на теплообменных поверхностях, уменьшить коррозию оборудования, при выпаривании солевых стоков иногда вводят в стоки жидкий гидрофобный теплоноситель (например, парафины, минеральные масла, силиконы). Уменьшить расход теплоносителя на выпаривание можно, используя установки мгновенного испарения (УМИ). В этом случае вода нагревается в выносных теплообменниках до температуры кипения, затем она поступает в камеры испарения под более высоким давлением. Испарение происходит с поверхности воды и с поверхности капель, образующихся в результате диспергирования жидкости. [c.490]

Для упаривания кристаллизующихся растворов большей частью применяют аппараты с вынесенной зоной кипения, в которых за счет давления столба жидкости в трубках ne- происходит парообразования, а вскипание происходит в верхней части аппарата, что уменьшает образование отложений на трубках. Стальные выпарные аппараты массового применения нормализованы и выбираются по каталогу [33]. Наряду с типовыми выпарными аппаратами некоторое применение находят отдельные специальные конструкции. Среди них следует отметить выпарные аппараты с погружным горением, в которых выпаривание раствора производится за счег сгорания газа в горелке, погруженной непосредственно в слой жидкости. Данные аппараты представляют наибольший интерес [c.111]

Вакуум-выпарка позволяет снизить температуру кипения раствора и применяется для выпаривания чувствительных к высокой температуре растворов (например, растворов органических веществ), а также высококипящих растворов, когда температура нагревающего агента не дает возможности вести процесс под атмосферным давлением. Использование вакуума позволяет также увеличить разность температур между нагревающим агентом и кипящим раствором, а следовательно, уменьшить поверхность теплообмена. Недостатком выпаривания в вакууме является удорожание установки (дополнительные затраты на конденсационное устройство) и ее эксплуатации (расход воды на конденсатор, затрата энергии на вакуум-насос, расходы по обслуживанию, амортизация конденсационного устройства). [c.468]

Чаще всего пользуются прямоточной батареей корпусов (рис. У-16, а). Выще уже было установлено, что в данном корпусе давление греющего пара должно быть выше давления получаемого вторичного пара, поэтому падение давления должно происходить на всей батарее. Под влиянием разностей давления в батарее происходит перетекание раствора из корпуса в корпус. В последнем корпусе давление может быть очень низким (вакуумом). Тогда конденсатор, работающий на холодной воде (поверхностный или смешения), должен быть подключен к вакуум-насосу. Недостатком такой системы является то, что раствор по мере концентрирования переходит в корпуса, имеющие меньшее давление. При этом уменьшается и температура кипения, но увеличивается вязкость. Поэтому в последних корпусах коэффициент теплопередачи настолько мал, что приходится увеличивать поверхность нагрева (если нужно иметь производительность выпаривания в этих корпусах приблизительно одинаковую с производительностью выпаривания в остальных корпусах). [c.385]

В общем растворимость веществ при повышении температуры или увеличивается, или проходит через экстремум (рис. 4.15), или уменьшается почти до нуля. При этом водные растворы при высоких температурах (примерно до 350 °С) можно сохранять без выпаривания только при применении давлений. [c.98]

НЫМ давлением. Вакуум-кристаллизация эффективна для веществ, растворимость которых относительно медленно уменьшается при понижении температуры. Теплота кристаллизации в данном случае не отводится охлаждающей средой, а используется на выпаривание растворителя. Поскольку вскипание раствора происходит в объеме, а не на стенке, то инкрустаций значительно меньше, чем при подводе тепла через стенку. Вакуум-кристаллизаторы обычно [c.168]

Многократное выпаривание проводят в нескольких последовательно соединенных аппаратах, в которых давление поддерживают таким образом, чтобы вторичный пар предыдущего корпуса можно было использовать в качестве греющего пара в каждом последующем корпусе. Такая организация выпаривания приводит к значительной экономии греющего пара. Если приближенно принять, что 1 кг греющего первичного пара испаряет 1 кг воды с образованием 1 кг вторичного пара, который затем в последующем корпусе уже в качестве греющего испарит также 1 кг воды и т.д., то общий расход свежего греющего пара на процесс уменьшается пропорционально числу корпусов. Практически в реальных установках такое соотношение не выдерживается, оно как правило, ниже. [c.365]

При ручной регулировке процесса нейтрализации очень трудно поддерживать такой режим, при котором получаются наименьшие потери азота С введением в промышленную практику автоматического регулирования нейтрализацию удается проводить при неизменном содержании КНз или НКОз в растворе. Например, легко поддерживать заданную концентрацию КНз в растворе 0,1 г/л и меньше. Газообразный КНз подают в нейтрализатор под давлением 2,5—3,5 ат. По выходе из нейтрализатора раствор аммиачной селитры подвергают до-нейтрализации добавлением соответственно КНз или НКОз. Этим предотвращается коррозия выпарных аппаратов в случае кислых щелоков и уменьшаются потери азота в случае щелочной среды. Далее щелоки центробежным насосом передают на выпаривание. При высокой точности автоматического дозирования компонентов нейтрализацию можно вести в нейтральной среде в этом случае надобность в донейтрализаторе отпадает. [c.399]

Начальный раствор с концентрацией а и температурой /о непрерывно поступает (его расход к.г/с) в первый корпус, где он выпаривается за счет теплоты конденсации первичного (греющего) пара до концентрации а при температуре (у. Образующийся в первом корпусе вторичный пар с температурой 01 направляется в греющую камеру второго корпуса, работающего при меньшем давлении в зоне выпаривания, нежели в первом корпусе. При движении вторичного пара по трубопроводу от первого корпуса ко второму за счет гидравлического сопротивления давление, а соответственно и температура насыщенных паров несколько уменьшаются. Понижение температуры характеризуется гидравлической депрессией паропровода 2 = 1 [c.706]

При рассмотрении процесса выпаривания различают общую А/общ и полезную А/пол разности температур. Под общей понимают разность температуры теплоносителя и температуры кипения чистого растворителя при давлении в паровом пространстве аппарата, под полезной — разность температур теплоносителя и кипящего раствора. Полезная разность температур оказывается ниже общей. Это объясняется более высокой температурой кипения растворов нелетучих веществ по сравнению с чистым растворителем, а также повышением давления в растворе по сравнению с давлением в паровом пространстве. Последнее обусловлено гидростатическим давлением, гидравлическим сопротивлением при движении парожидкостной смеси в кипятильнике, а также повышением давления, вызванным увеличением скорости (ускорением) парожидкостной смеси вследствие значительного увеличения ее объема по сравнению с объемом раствора, поступающего в греющую камеру. Повышение давления приводит к повышению температуры кипения, что уменьшает полезную разность температур, являющуюся движущей силой процесса выпаривания. Эти причины вызывают потери разности температур, т. е. уменьшение полезной разности температур по сравнению с общей. Потери складываются из так называемых температурной, или концентрационной, А к, гидростатической А г, гидравлической А гид и инерционной Aiи депрессий, которые представляют собой повышение температуры кипения раствора, соответственно, за счет различия температур кипения раствора и чистого растворителя, гидростатического давления, гидравлического сопротивления и увеличения давления вследствие ускорения парожидкостной смеси. [c.370]

Так как с ростом давления в аппарате уменьшаются требуемая степень сжатия вторичного пара и его удельный объем, установки с тепловым насосом целесообразно эксплуатировать при атмосферном или повышенном давлениях. Уменьшение степени сжатия достигается также проведением выпаривания при малых разностях температур. Для достижения этой цели используются пленочные выпарные аппараты. Расчеты показывают, что при разности температур 8,3 К выпарная установка с тепловым насосом по расходу энергии равноценна выпарной установке с 10—15 корпусами. [c.395]

При выпаривании под вакуумом можно проводить процесс при более низких те шературах, что очень важно для растворов веществ, склонных к разложению. Кроме того, при использовании греющего пара тех же параметров, что и при выпаривании под атмосферным давлением, увеличивается полезная разность температур (движущая сила процесса). Это позволяет уменьшить поверхность нагрева в аппарате или сокращает время процесса. Хотя выпаривание под вакуумом требует дополнительного оборудования (вакуум-насос, конденсатор и пр.) и расход тепла на испарение несколько возрастает, тем не менее этот способ широко применяют для концентрирования высококипящих и легко разлагающихся растворов. [c.142]

Выпарные установки в химической промышленности работают обычно в невыгодных для инжекции условиях. Вследствие высокой температурной депрессии растворов давление вторичного инжектируемого пара бывает низким. С уменьшением давления инжектируемого пара уменьшается коэффициент инжекции. С уменьшением коэффициента инжекции расход свежего греющего пара увеличивается и применение выпарных установок с паровым инжектором становится невыгодным. Указанным обстоятельством объясняется ограниченное распространение в химической промышленности выпарных установок с тепловым насосом эти установки применяют для выпаривания растворов с малой температурной депрессией и в условиях, когда необходимо обеспечить минимальный расход греющего пара. [c.186]

В разреженном пространстве все жидкости кипят при более низких температурах, чем при атмосферном давлении. Это дает возможность уменьшить величину поверхности теплообмена в вакуум-выпарном аппарате, так как при пониженной температуре кипения достигается значительно большая разность температур между греющим паром и кипящим, раствором. При выпаривании в вакууме можно использовать пар низкого давления, что очень важно, когда имеется отработанный (мятый) пар. [c.398]

Принцип многократного выпаривания заключается в следующем. Пар, выделяющийся при кипении жидкости в одном выпарном аппарате, обогреваемом свежим паром, используют для нагрева и выпаривания раствора в друго.м аппарате, в котором вследствие пониженного давления раствор кипит при более низкой температуре, чем в первом. При совместной работе двух аппаратов свежий пар, вводимый в нагревательную камеру только первого выпарного аппарата, дает возможность выпарить приблизительно двойное количество воды, т. е. расход пара на единицу выпариваемой воды понижается в два раза по сравнению с выпариванием в одном аппарате. Вместо двух аппаратов можно взять три, четыре и более, тогда расход греющего пара теоретически должен сократиться в три, четыре и более раза, т. е. расход пара будет уменьшаться пропорционально увеличению числа совместно работающих аппаратов. [c.399]

Кристаллические смеси двух солей (без жидкой фазы) также существуют в равновесии с водяным паром только в некотором температурном интервале, который с повышением давления уменьшается и превращается в нуль при давлении, равном максимальному давлению пара эвтонических растворов. При более высоких давлениях водяного пара кристаллическая смесь двух солей без жидкой фазы не существует, т. е. полное выпаривание растворов не может иметь места, возможна только частичная кристаллизация одной соли. [c.240]

У При выпаривании под пониженным давлением вакуум в аппарате создают за счет конденсации вторичного пара в конденсаторе. Неконденсирующиеся газы удаляют из конденсатора вакуум-насосом. Вакуум-выпарка позволяет понизить температуру кипения раствора, а также увеличить разность температур между греющим агентом и кипящим раствором, что дает возможность уменьшить поверхность теплообмена. [c.136]

При повышении температуры окружающего воздуха увеличивается давление выпаривания, при котором также уменьшается удельная теплота дефлегмации. В результате этого несколько возрастают холодопроизводительность и тепловой коэффициент. [c.250]

При увеличении холодильной нагрузки температура технологической воды в испарителе повышается. Регулятор приоткрывает вентиль С на трубопроводе после насоса, увеличивая подачу слабого раствора в кипятильник. Температура крепкого раствора после кипятильника понижается — автоматически приоткрывается паровой вентиль б и увеличивается подача пара в кипятильник. Усиленное выпаривание раствора повышает давление в конденсаторе, при этом увеличивается подача в него воды через водяной вентиль а. При понижении холодильной нагрузки указанные приборы соответственно уменьшают подачу раствора, греющего пара и охлаждающей воды. [c.260]

Современные крупные выпарные установки почти всегда работают под вакуумом. Это дает возможность использовать для обогрева аппаратов пар низкого давления из сети или применять соковый пар других выпарных аппаратов, т. е. значительно уменьшить расход пара на процесс выпаривания. [c.143]

Пусть в кожухотрубном испарителе рассматриваемой холодильной установки параметры маслофреоновой смеси перед пуском также характеризуются точкой А. Это вероятно, если открыты вентили на всасывающей линии, а также всасывающий вентиль компрессора. После включения холодильной установки давление в испарителе быстро понижается до 4 X 10 кПа, а температура его в начальный период продолжает еще оставаться высокой, успевая понизиться до +14° С (точка С). Новым параметрам маслофреоновой смеси в испарителе соответствует концентрация масла 55%. Выпаривание фреона из раствора может привести к большому взбуханию раствора и выбросу его в компрессор. Растворение фреона в масле всегда уменьшает вязкость получаемой смеси. Если учесть, что при низких температурах вязкость чистых масел весьма высока (см. рис. ХУПМ), то создаются благоприятные условия для предотвращения застывания масла в испарителе и низкотемпературных трубопроводах. [c.331]

Растворы, находящиеся в равновесии с пиросульфитом, имеют высокие давления паров 80а при температурах выше 70° [3]. При выпаривании этих растворов с делью повышения выхода кристаллов содержание 80г в растворе уменьшится, если выделяющийся газ не пропускать через раствор. Если отношение 80а к Na20 меньше 1,8, может также произойти осаждение нормального сульфита. Определение давления паров при равновесии показывает, что температурный коэффициент давления паров воды над этими растворами приблизительно такой же, как и для двуокиси серы. Поэтому при выпаривании в вакууме выход повышается лишь незначительно. [c.161]

Внутреннее пространство выпарного аппарата можно представить состоящим из двух частей растворной инадрас-т в о р н о й (сепарационной). Первая заполнена выпариваемым раствором и ее объем зависит от типа выпарного аппарата и геометрических размеров его поверхности нагрева. Заметим, что аппараты с большим растворным пространством менее чувствительны к колебаниям давления греющего пара. Большое растворное пространство уменьшает также опасность оголения верхних частей поверхности нагрева и их инкрустации, но способствует бурному пенообразованию, заполнению пеной сепарационного пространства и уносу пены вторичным паром. По этой причине при выпаривании [c.415]

К способам, имеющим цель уменьшить расход тепла на выпарке щелока, нужно отнести предложения советских инженеров Чувиковского и Ляховецкого и аналогичный способ Паульсона. Общая идея этих способов состоит в том, что щелок выпаривается под давлением паром таких параметров, чтобы образующийся при выпарке соковый пар мог быть использован для варки целлюлозы. Действительно, в этом случае, как показывают расчеты, можно резко снизить расход пара в целом на варку и выпаривание щелОка. Существенный недостаток этой схемы заключается в том, что выпарные аппараты работают непрерывно с равномерным расходом пара, а следовательно, и с равномерной выдачей сокового пара, в то время как у варочных котлов расход пара периодический, часто с весьма неравномерным графиком. Это приводит к усложнению парового хозяйства, требующего аккумулирования пара для выравнивания его расхода на варку. [c.482]

Для того чтобы вывести некоторые общие положения, позволяющие сравнивать различные схемы многократного выпаривания, сопоставим прямоточную и противоточную схемы. Очевидным преимуществом прямоточной схемы является возможность перемещения раствора из корпуса в корпус без применения насосов, работающих на горячих потоках. К недостаткам прямоточной схемы можно отнести неблагоприятные условия теплопередачи. Напомним, что коэффициенты теплоотдачи к кипящим растворам уменьшаются по мере роста концентрации раствора и снижения давления в рабочем объеме. В прямоточной установке каждому последующему корпусу соответствуют более высокая концентрация и более низкое давление, чем в предыдущем. Поэтому коэффициент теплопередачи в последнем корпусе в несколько раз меньше, чем в первом, а средний коэффициент теплопередачи прямоточной установки ниже, чем противоточной (в которой более концентрировалный раствор выпаривается при более высоком давлении). [c.178]

Раствор упаривают до образования плава, содержащего 98,4—58,6% NH4NO3. Выпаривание 64—65%-ного раствора ведут в две ступени при разрежении, так как при атмосферном давлении температура кипения высококонцентрированных растворов аммиачной селитры близка к температуре начала ее разложения (185°С). Выпаривание в вакууме позволяет значительно снизить температуру кипения раствора, а при организации многоступенчатого процесса можно уменьшить расход свежего пара. С этой целью на некоторых заводах выпаривание ведут в три ступени. [c.195]

Если в качестве исходной кислоты применять 56— 58%-ную HNO3, ограничиваются одноступенчатым выпариванием раствора аммиачной селитры. В этом случае в аппарате ИТН образуется концентрированный (82—84%-ный) раствор NH4NO3 с высокой температурой кипения. Для упаривания такого раствора нельзя использовать соковый пар из нейтрализационного аппарата, поэтому применяют только свежий пар давлением 9 ат (8,8-10 н/м ). На одноступенчатую выпарную установку требуется меньше капиталовложений, чем на двухступенчатую, уменьшаются и эксплуатационные расходы. [c.198]

Степень, до которой можно концентрировать кислоту в водном растворе, изменяется в широких пределах. Растворы борной кислоты и ряда других кислот (см. табл. 15) могут быть сконцентрированы до тех пор, пока вся вода не будет удалена и не останется твердая кислота. Если, с другой стороны, концентрировать посредством выпаривания растворы серной или азотной кислоты, то концентрация будет возрастать до определенной величины (которая для данной кислоты зависит от давления над раствором), после чего она остается постоянной (постоянно кипящая смесь). Чистые кислоты могут быть получены посредством замораживания таких растворов или путем добавления определенного количества 50д или N,0. соответственно (по расчету). Однако эти кислоты при обычных условиях неустойчивы. Например, 100-проц. серная кислота теряет 50д до тех пор, пока не достигнет концентрации 98,3 /о (постоянно кипящая смесь), и этот раствор затем поглощает воду до тех пор, пока давление над раствором не сравняется с упругостью паров воды в окружающей атмосфере. Поведение угольной кислоты является характерным для многих нестабильных кислот. Вода прп 15°С растворяет только приблизительно равный объем двуокиси углерода, причем раствори- ю ть быстро уменьшается с повышением температуры. Поэтому в. кислом растворе можно получить очень малую концентрацию ионов СОз (или НСО ), поскольку реакция СОз -Д-Н — СО - — -(-ОН- или НСО —>-С02- -0Н протекает очень быстро. Ко> карбонаты щелочных металлов хорошо растворяются в воде например, карбонат калия растворяется в равном весе воды. В таких растворах происходит некоторый гидролиз (СОз - -Н+—> НСО "), пр)шодящий к образованию избытка ионов ОН однако, если раствор не кипятить, то выделение СО не происходит. Таким образом, в щелочных растворах можно значительно увеличить концентрацию ионов СОз или НСО , и, следовательно, нестабильность раствора угольной кислоты не означает, что эти ионы нестабильны в водном растворе. Тиосульфатный ион 5,Оз , повидимому, даже менее стабилен при отсутствии ионов металла, и существование тиосерной кислоты в водном растворе вообще является сомнительным. [c.275]

При давлении пара 5 ат полезная разность температур составляет 91—104° С, и упаривание растворов едкого натра до концентрации 42—50% с трехкратным использованием тепла пара практически невозможно, так как из-за высокой температурной депрессии сильно понижаются полезные разности температур в выпарных аппаратах и уменьшается их производительность. В этом случае применяют двухстадийную схему выпаривания (рис. 20-2, б). На первой стадии с трехкратным использованием тепла пара упаривают щелока до промежуточной концентрации 25—26% NaOH. На второй стадии для обогрева выпарного аппарата используется вторичный (соковый) пар из первого корпуса первой стадии (давление пара [c.299]

Например, абсолютное давление греющего пара 1,4 ат, температура его равна 108°С, вакуум в аппарате 660 рт. ст. (0,13 ат), тогда температура кипения воды будет 50°С. При выпаривании воды полезная разность температур составляет 108—50 = 58 °С. Если выпаривается раствор, температура кипения которого выше температуры кипения воды, то при том же давлении сокового пара полезная разность температур уменьшится, хотя разность температур греющего и сокового пара остается прежней. Так, если выпаривается 45%-ный раствор NaOH, температура кипения которого равна 135 °С, т. е. выше температуры кипения воды на 35 °С, полезная разность температур уменьшится на 35 °С и станет равной 58—35 = 23°С. Следовательно, при выпаривании раствора повышается точка его кипения и соответственно уменьшается полезная разность температур. [c.147]

Выпаривание воды из электролитической щелочи на первой стадии проводят, как правило, под давлением, а на второй стадии — при разрежении. Давление в последовательно включенных по щелочи выпарных аппаратах уменьшается по мере увеличения в ней концентрации NaOH. Разрежение во всех выпарных аппаратах второй стадии обычно поддерживают одинаковым. Конденсацию вторичного пара выпарных аппаратов второй стадии выпарки осуществляют в конденсаторах барометрического типа. [c.172]

При выпаривании под пониженным давлением (под вакуумом) в аппарате создается разрежение путем конденсации вторичного пара в специальном конденсаторе и отсасывания из него некон-деисирующихся газов посредством вакуум-насоса (подробно о создании вакуума при выпаривании см. стр. 366). Выпарка под вакуумом позволяет снизить температуру кипения раствора и применяется для выпаривания чувствительных к высокой температуре растворов (например, растворов органических веществ), а также высококипящих растворов, когда температура нагревающего агента не дает возможности вести процесс под атмосферным давлением. Применеиие вакуума позволяет также увеличить разность температур между нагревающим агентом и кипящим раствором, а следовательно, уменьшить поверхность теплообмена. Недостатком выпаривания под вакуумом является удорожание установки (дополнительные затраты на конденсационное устройство) и ее эксплуатации (расход воды на конденсатор, расход энергии на вакуум-насос, расходы по обслуживанию, амортизация конденсационного устройства). [c.342]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология