Сущность и значение процесса выпаривания

Выпаривание – концентрирование растворов практически нелетучих веществ путем выкипания части растворителя.

Например, выпаривают водные растворы солей. Щелочей, кислот и т.д. На промышленных установках их получают в виде разбавленных растворов, а для дальнейшей переработки или транспортировки они нуждаются в концентрировании.

В основном в качестве теплоносителя при выпаривании используют водяной пар, называемый первичным. Пар, образующийся при выпаривании – вторичный.

Выпаривание осуществляют под вакуумом, при атмосферном и повышенном давлении. Выпаривают под вакуумом можно при более низких температурах, при разрежении растет полезная разность температур между греющим паром и раствором, использование вакуума позволяет применять в качестве первичного вторичный пар самой установки. Но использование вакуума повышает капитальные и эксплутационные затраты.

При повышенном давлении вторичный пар используют как для выпаривания, так и для отбора на сторону (экстра-пар). Это позволяет экономить тепло. Но повышение давления увеличивает температуру кипения раствора, что невыгодно.

При атмосферном давлении вторичный пар обычно удаляется в атмосферу. Такой способ выпаривания простой, но не экономичный.

Выпаривание проводят в однокорпусных аппаратах и многокорпусных установках, в которых экономится первичный пар по сравнению с однокорпусными.

В промышленности применяют непрерывные (в основном) и периодические выпарные установки. Устройство и принцип работы однокорпусного выпарного аппарата

Аппарат состоит из греющей камеры 1 и сепаратора 2. Камера обогревается насыщенным водяным паром, проходящим через межтрубное пространство. Поднимаясь по кипятильным трубам 3, раствор кипит с образованием вторичного пара. Вторичный пар отделяется от раствора в сепараторе 2, очищается от брызг брызгоулавливателем 5 и удаляется сверху. Раствор по центральной циркуляционной трубе движется под нижнюю трубную решетку и отводится через нижний штуцер. Разность плотностей раствора в трубе 4 и парожидкостной смеси в трубах 3 заставляет циркулировать раствор.

При выпаривании под вакуумом вторичный пар отсасывается в конденсатор паров, соединенный с вакуум-насосом.