Выпарные аппараты с принудительной циркуляцией

Размещено на http://allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФГБОУ ВПО

"МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПИЩЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ"

Кафедра "Технологическое оборудование и процессы отрасли"

Реферат

"Выпарные аппараты с принудительной циркуляцией"

Работу выполнил студент Самойлова Кристина.

Работу принял преподаватель Подгорнова Надежда Михайловна.

Москва 2011 год

Введение

Выпаривание - это процесс концентрирования растворов нелетучего вещества путем удаления жидкого летучего растворителя в виде пара. Сущность выпаривания заключается в переводе растворителя в парообразное состояние и отвод полученного пара от оставшегося сконцентрированного раствора. Выпаривание обычно проводят при кипении, т.е. в условиях, когда давление пара над раствором равно давлению в рабочем объеме аппарата. Этот процесс подучил широкое распространение в пищевой и химической промышленности, в связи с тем, что многие вещества, например едкий натр, едкое кали, аммиачная селитра, сульфат аммония и др. получают в виде разбавленных водных растворов, а на дальнейшую переработку и транспорт они должны поступать в виде концентрированных продуктов.

Процесс выпаривания проводится в выпарных аппаратах, конструкции которых очень разнообразны. Для повышения интенсивности циркуляции и коэффициента теплопередачи в последнее время стали применять аппараты с принудительной циркуляцией.

Принцип действия выпарного аппарата с принудительной циркуляцией

Выпарной аппарат с принудительной циркуляцией

1 - кипятильник; 2 - циркуляционный насос; 3 - циркуляционная труба; 4 - сепаратор.

Циркуляция жидкости производится пропеллерным или центробежным насосом 2. Свежий раствор подается в нижнюю часть кипятильника, а упаренный раствор отводится из нижней части сепаратора. Уровень жидкости поддерживается несколько ниже верхнего обреза кипятильных труб. Поскольку вся циркуляционная система почти полностью заполнена жидкостью, работа насоса затрачивается не на подъем жидкости, а лишь на преодоление гидравлических сопротивлений. Давление внизу кипятильных труб больше, чем вверху, на величину давления столба жидкости в трубах плюс их гидравлическое сопротивление. Ввиду этого на большей части высоты кипятильных труб жидкость не кипит, а перегревается по сравнению с температурой кипения, соответствующей давлению в сепараторе. Закипание происходит только на небольшом участке верхней части трубы. Количество перекачиваемой насосом жидкости во много раз превышает количество испаряемой воды; поэтому отношение массы жидкости к массе пара в парожидкостной смеси, выходящей из кипятильных труб, очень велико.

Принудительную циркуляцию применяют также в аппаратах с выносным кипятильником и в аппаратах других типов.

Выпарной аппарат с выносным кипятильником широко применяется для выпарки кристаллизующихся и пенящихся растворов и постепенно вытесняет аппараты других типов.

Скорость циркуляции жидкости в кипятильных трубах принимают равной 1,5-3,5 м/с. Скорость циркуляции определяется производительностью циркуляционного насоса и не зависит от уровня жидкости и парообразования в кипятильных трубах. Поэтому аппараты с принудительной циркуляцией пригодны при работе с малыми разностями температур между греющим паром и раствором (3-5° С) и при выпаривании растворов с большой вязкостью, естественная циркуляция которых затруднительна.

Достоинства и недостатки выпарных аппаратов с принудительной циркуляцией

Достоинствами аппаратов с принудительной циркуляцией являются:

ь высокие коэффициенты теплопередачи (в 3 - 4 раза больше, чем при естественной циркуляции);

ь отсутствие загрязнений поверхности теплообмена при выпаривании кристаллизующихся растворов;

ь возможность работы при небольших разностях температур.

Недостаток этих аппаратов - необходимость расхода энергии на работу насоса.

Применение принудительной циркуляции целесообразно при изготовлении аппарата из дорогостоящего материала (в этом случае весьма существенно сокращение поверхности теплообмена вследствие повышения коэффициентов теплопередачи), при выпаривании кристаллизующихся растворов (сокращаются простои во время очистки аппарата) и при выпаривании вязких растворов (что при естественной циркуляции требует наличия большой разности температур).

концентрирование растворитель выпарной циркуляция

Список использованной литературы

1. Борисов, Г.С. Основные процессы и аппараты химической технологии: Пособие по проектированию / Г.С. Борисов, В.П. Брыков, Ю.И. Дытнерский и др. Под ред. Ю.И. Дытнерского, 4-е изд., стереотипное. М.: ООО ИД «Альянс», 2008-496с.

2. Чубик, И.А. Справочник по теплофизическим константам пищевых продуктов и полуфабрикатов / И.А. Чубик, А.М. Маслов. - М.: Пищевая промышленность, 1965. - 156с.

3. Павлов, К. Ф., Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии /К.Ф. Павлов, Романков П. Г., Носков А. А. - 8-е изд., перераб. и доп. - Л.: Химия, 1976. - 552с.

Размещено на Allbest.ru