1 Описание процесса

Выпариванием называется процесс концентрирования жидких растворов нелетучих веществ путем частичного удаления растворителя при кипении жидкости. В процессе выпаривания парообразование происходит за счет подвода тепловой энергии. В химической и других отраслях промышленности выпариванию подвергают главным образом водные растворы. При больших количествах упариваемого раствора общая затрата тепловой энергии бывает очень велика и это вызывает необходимость изыскать способы ее экономичного расходования. Расход греющего пара снижается, если процесс проводят в многокорпусных выпарных установках. Схема многокорпусной установки, работающей при прямоточном движении пара и раствора, представлена на рисунке 1.

11

Исходный раствор, подлежащий выпариванию, из емкости 2 подается центробежным насосом 10 в подогреватель раствора 3. В этом аппарате раствор нагревают до температуры кипения и подают в первый корпус установки 4. Теплообменной поверхностью подогревателя являются трубы, обогреваемые со стороны межтрубного пространства насыщенным водяным паром. Раствор, находящийся внутри труб, кипит и частично выпаривается. Вторичный пар, поступающий сепарационное пространство аппарата, отделяется от брызг и поступает в межтрубное пространство аппарата 5 для выпаривания раствора в этом аппарате. Частично выпаренный в аппарате 4 раствор поступает самотеком в аппарат 5. Образовавшийся в межтрубном пространстве аппарата 4 конденсат через конденсатоотводчик удаляется из аппарата. Аналогично процессы выпаривания протекают в аппаратах 5 и 6. По мере прохождения из корпуса в корпус температура пара понижается, и из последнего корпуса пар выходит с низкими параметрами, поэтому его дальнейшее использование нецелесообразно. Из последнего корпуса 6 вторичный пар направляется в барометрический конденсатор 7, где, смешиваясь с водой, конденсируется и, пройдя барометрическую трубу (барометрический затвор) через барометрический ящик 9, в виде смеси конденсата и воды выбрасывается в канализацию.

12

Поскольку вместе с водой, подаваемой на охлаждение, в конденсатор поступает растворенный в воде атмосферный воздух, выделяющийся из раствора при нагревании, барометрический конденсатор соединяется с вакуум–насосом 8, откачивающим скапливающиеся не конденсирующиеся газы.

Выпаренный до заданной концентрации раствор откачивается из последнего корпуса 6 центробежным насосом 11 в емкость 1. В этой схеме благодаря уменьшению давления от корпуса к корпусу раствор перемещается самотеком и количестве перетекающего раствора регулируются установленными на трубопроводах регулирующими устройствами.

2 Технологические параметры

Температура исходного раствора	26 °С
Уровень в емкости 2	1,5 м
Давление после насоса	0,3 МПа
Давление греющего пара	0,1 МПа
Расход пара на подогреватель	0,8 кг/с
Расход пара, подаваемого в первый корпус	2,2 кг/с
Количество исходного продукта	1,2 кг/с
Температура пара	134 °С
Температура пара во втором корпусе	93 °С
Температура пара в третьем корпусе	47 °С
Температура пара в барометрическом баке	35 °С
Давление во втором корпусе	0,019 МПа
Давление в третьем корпусе	0,0105 МПа
Давление в барометрическом баке	0,0101 МПа
Расход упаренного продукта во второй корпус	1,1 кг/с
Расход упасенного продукта в третий корпус	1 кг/с
Уровень в емкости 1	1,5 м
Уровень в емкости 9	1 м
Давление после насосом 8	0,01 МПа