Предназначены для кристаллизации, концентрирования и регенерации растворов при получении ряда продуктов в химической, металлургической и других отраслях промышленности, а также для очистки сточных вод и создания замкнутого цикла водооборота.
Применяются многокорпусные схемы выпаривания и предварительного подогрева исходного раствора за счет тепла вторичного пара, что обеспечивает высокую энергетическую эффективность производства (многократное использование подводимого тепла снижает удельный расход греющего пара). Используется прямоточное, противоточное и параллельное питание раствором смежных ступеней выпаривания.
Типы и исполнения выпарных аппаратов:
- с естественной циркуляцией;
- с принудительной циркуляцией;
- пленочные (с восходящей или стекающей пленкой);
- емкостные (кристаллизаторы, испарители);
- с перемешивающим устройством.
Основные исходные данные для проектирования выпарной установки:
- объем исходного раствора;
- состав и концентрация исходного раствора;
- свойства раствора, проявляющиеся при упаривании (отложение накипи, вспенивание, увеличение вязкости и т.д.);
- требования к конечным продуктам переработки;
- наличие и характеристики энергоносителей - греющего пара и оборотной воды.
На основе исходных данных определяется вариант аппаратурного оформления выпарной установки:
- количество корпусов выпарной установки с целью минимизации затрат энергоносителей;
- необходимость применения предварительных стадий подготовки раствора, отделения образующейся твердой фазы, доочистки конденсата вторичного пара и другого технологического оборудования;
- конструкция выпарных аппаратов;
- конструкционные материалы для изготовления оборудования, обеспечивающие длительный период его эксплуатации (часто технологический режим процесса упаривания выбирается с учетом возможности применения менее дорогостоящих конструкционных материалов);
- средства контроля и управления, надежно работающие в конкретных технологических средах.
Учитывая многообразие состава и свойств исходных растворов, а также различия в требованиях к конечным продуктам переработки, разработка технологии упаривания и аппаратурного оформления выпарной установки выполняется индивидуально под каждую поставленную задачу.
Наряду с проектированием новых установок, часто требуется модернизация действующего оборудования, введенного в эксплуатацию в 1970-1980-х гг. и не отвечающего современным требованиям по удельному расходу энергоносителей, производительности и качеству получаемого продукта. Опыт модернизации выпарного оборудования показывает возможность существенного улучшения основных характеристик его работы.
Направления модернизации:
- снижение удельного расхода энергоносителей;
- увеличение интенсивности выпаривания и концентрирования раствора;
- повышение качества продукта и степени извлечения продукта из раствора.
|
|
Наиболее часто применяются выпарные аппараты с принудительной циркуляцией, состоящие из греющей камеры, сепаратора, циркуляционной трубы и циркуляционного насоса. Исходный раствор подается в нижнюю часть циркуляционной трубы, где смешивается с циркулирующим в аппарате раствором и подается в теплообменные трубки греющей камеры. Греющий пар подается в межтрубное пространство греющей камеры. Перегретый по отношению к температуре кипения в сепараторе раствор поступает в сепаратор, где вскипает и охлаждается. Образующийся при этом вторичный пар отводится из верхней части сепаратора. Циркуляция раствора в аппарате осуществляется с помощью насоса. Упаренный раствор отводится из сепаратора.
|
|
