Випарювання — технологічний процес концентрування розчинів шляхом виділення розчинника і перетворення його на пару.
Історія
Випарювання здавна використовується для добування солей. Згадується в середньовічних виданнях з гірництва та металургії, зокрема, в 12 розділі книги «De Re Metallica» Георга Агріколи (1556 р.):
Винахідливі люди, помітивши, що води деяких озер сповнені таких природних соків, що згущуються та просихають від сонячного тепла, і що з них виходять загуслі соки, мабуть, пустили подібні води й у інші місцевості та спрямували їх у неглибокі западини. Однак, коли люди побачили, що в такий спосіб можна добувати загуслі соки тільки в літню пору та не в усіх місцевостях, але лише в спекотних і помірних, і до того ж там, де влітку зрідка випадають дощі, вони почали варити такі води в посудинах на вогні. Таким чином, виявилося можливим у всі пори року й у всіх місцевостях, навіть найхолодніших, видобувати з вод, насичених соками від природи або штучним шляхом, загуслі соки шляхом виварювання їх із цих вод.
Фізична сутність процесу випарювання
Фізична сутність процесу випарювання полягає у перетворенні частини розчинника на пару. Слід розрізняти випарювання та випаровування — випарювання на відміну від випаровування відбувається з усієї маси рідини за температури, що відповідає точці кипіння за певного тиску. У процесі кипіння перетворення рідини на пару відбувається не лише з поверхні, а й у середині парових пухирців, що утворюються в самій рідині.
В процесі випаровування рідини в середину пухирця, його розмір збільшується, а значить і зростає його піднімальна сила. Тому пухирець переборює опір з боку рідини і спливає на поверхню, де лопається і замість нього утворюється новий пухирець. Таке просування пухирців з нижніх шарів рідини до її поверхні зумовлює неперервне перенесення пари, утворюваної в середині рідини, у паровий простір.
Парові пухирці зароджуються на поверхні теплообміну за наявності шорсткості. Їх утворенню сприяють також гази, що містяться в рідині, вони виділяються під час нагрівання й утворюють велику кількість газових пухирців, у які й випаровується рідина.
Умовою утворення парових пухирців є рівність тиску пари в середині пухирця та тиску рідини, що його оточує. При цьому процес паротворення відбувається настільки інтенсивно, що, незважаючи на підведення ззовні значної кількості теплоти, температура рідини не підвищується.
Щоб реалізувати процес випарювання, теплоту від теплоносія належить передати киплячому розчину. Це стає можливим лише за різниці температур теплоносіїв. Витрата теплоти на випарювання залежить від прихованої теплоти паротворення розчинника.
Випарні апарати
У світі існує понад 80 різновидів випарних апаратів. Різноманітні конструкції випарних апаратів, що використовуються в промисловості, можна класифікувати по типу поверхні нагрівання, по її розміщенню у просторі, по типу теплоносія, а також в залежності від того, рухається теплоносій ззовні чи в середині труб нагрівальної камери. Однак найбільш суттєвим показником класифікації випарних апаратів, що характеризує інтенсивність їх дії є спосіб та кратність циркуляції розчину.
Розрізняють випарні апарати з неорганізованою чи вільною, направленою природною та штучною циркуляцією. Випарні апарати поділяють також на апарати прямоточні, в яких випарювання розчину відбувається за один його прохід через апарат без циркуляції розчину і апарати, що працюють з багатократною циркуляцією розчину.
Випарні установки
Можна було б кожний випарний апарат нагрівати паром з парових котлів. Це простий спосіб роботи, але занадто ресурсомісткий. Тому використовується схема випарювання з багаторазовим використанням пару, яка складається з декількох випарних апаратів, або корпусів, через які послідовно пропускається розчинник, що випарюється, а кінцевий продукт виходить з останнього корпусу. Тільки для обігріву першого випарного апарату використовується пар, з парової машини або турбіни, що працює з протитиском, цей пар називається . Всі інші корпуси випарної установки обігріваються вторинною парою з попередніх корпусів.
Примітки
- . Zhang, L., Kong, S. (2012). Multicomponent vaporization modeling of bio-oil and its mixtures with other fuels. Fuel, 95, 471—480. DOI: 10.1016/j.fuel.2011.12.009
Посилання
- КОНЦЕНТРУВАННЯ [ 31 березня 2016 у Wayback Machine.] //Фармацевтична енциклопедія
- Випарювання на xumuk.ru [ 12 жовтня 2009 у Wayback Machine.]
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Viparyuvannya tehnologichnij proces koncentruvannya rozchiniv shlyahom vidilennya rozchinnika i peretvorennya jogo na paru Viparnij aparat sistemi RobertaIstoriyaViparyuvannya zdavna vikoristovuyetsya dlya dobuvannya solej Zgaduyetsya v serednovichnih vidannyah z girnictva ta metalurgiyi zokrema v 12 rozdili knigi De Re Metallica Georga Agrikoli 1556 r Vinahidlivi lyudi pomitivshi sho vodi deyakih ozer spovneni takih prirodnih sokiv sho zgushuyutsya ta prosihayut vid sonyachnogo tepla i sho z nih vihodyat zagusli soki mabut pustili podibni vodi j u inshi miscevosti ta spryamuvali yih u negliboki zapadini Odnak koli lyudi pobachili sho v takij sposib mozhna dobuvati zagusli soki tilki v litnyu poru ta ne v usih miscevostyah ale lishe v spekotnih i pomirnih i do togo zh tam de vlitku zridka vipadayut doshi voni pochali variti taki vodi v posudinah na vogni Takim chinom viyavilosya mozhlivim u vsi pori roku j u vsih miscevostyah navit najholodnishih vidobuvati z vod nasichenih sokami vid prirodi abo shtuchnim shlyahom zagusli soki shlyahom vivaryuvannya yih iz cih vod Fizichna sutnist procesu viparyuvannyaFizichna sutnist procesu viparyuvannya polyagaye u peretvorenni chastini rozchinnika na paru Slid rozriznyati viparyuvannya ta viparovuvannya viparyuvannya na vidminu vid viparovuvannya vidbuvayetsya z usiyeyi masi ridini za temperaturi sho vidpovidaye tochci kipinnya za pevnogo tisku U procesi kipinnya peretvorennya ridini na paru vidbuvayetsya ne lishe z poverhni a j u seredini parovih puhirciv sho utvoryuyutsya v samij ridini V procesi viparovuvannya ridini v seredinu puhircya jogo rozmir zbilshuyetsya a znachit i zrostaye jogo pidnimalna sila Tomu puhirec pereboryuye opir z boku ridini i splivaye na poverhnyu de lopayetsya i zamist nogo utvoryuyetsya novij puhirec Take prosuvannya puhirciv z nizhnih shariv ridini do yiyi poverhni zumovlyuye neperervne perenesennya pari utvoryuvanoyi v seredini ridini u parovij prostir Parovi puhirci zarodzhuyutsya na poverhni teploobminu za nayavnosti shorstkosti Yih utvorennyu spriyayut takozh gazi sho mistyatsya v ridini voni vidilyayutsya pid chas nagrivannya j utvoryuyut veliku kilkist gazovih puhirciv u yaki j viparovuyetsya ridina Umovoyu utvorennya parovih puhirciv ye rivnist tisku pari v seredini puhircya ta tisku ridini sho jogo otochuye Pri comu proces parotvorennya vidbuvayetsya nastilki intensivno sho nezvazhayuchi na pidvedennya zzovni znachnoyi kilkosti teploti temperatura ridini ne pidvishuyetsya Shob realizuvati proces viparyuvannya teplotu vid teplonosiya nalezhit peredati kiplyachomu rozchinu Ce staye mozhlivim lishe za riznici temperatur teplonosiyiv Vitrata teploti na viparyuvannya zalezhit vid prihovanoyi teploti parotvorennya rozchinnika Viparni aparatiU sviti isnuye ponad 80 riznovidiv viparnih aparativ Riznomanitni konstrukciyi viparnih aparativ sho vikoristovuyutsya v promislovosti mozhna klasifikuvati po tipu poverhni nagrivannya po yiyi rozmishennyu u prostori po tipu teplonosiya a takozh v zalezhnosti vid togo ruhayetsya teplonosij zzovni chi v seredini trub nagrivalnoyi kameri Odnak najbilsh suttyevim pokaznikom klasifikaciyi viparnih aparativ sho harakterizuye intensivnist yih diyi ye sposib ta kratnist cirkulyaciyi rozchinu Rozriznyayut viparni aparati z neorganizovanoyu chi vilnoyu napravlenoyu prirodnoyu ta shtuchnoyu cirkulyaciyeyu Viparni aparati podilyayut takozh na aparati pryamotochni v yakih viparyuvannya rozchinu vidbuvayetsya za odin jogo prohid cherez aparat bez cirkulyaciyi rozchinu i aparati sho pracyuyut z bagatokratnoyu cirkulyaciyeyu rozchinu Viparni ustanovkiMozhna bulo b kozhnij viparnij aparat nagrivati parom z parovih kotliv Ce prostij sposib roboti ale zanadto resursomistkij Tomu vikoristovuyetsya shema viparyuvannya z bagatorazovim vikoristannyam paru yaka skladayetsya z dekilkoh viparnih aparativ abo korpusiv cherez yaki poslidovno propuskayetsya rozchinnik sho viparyuyetsya a kincevij produkt vihodit z ostannogo korpusu Tilki dlya obigrivu pershogo viparnogo aparatu vikoristovuyetsya par z parovoyi mashini abo turbini sho pracyuye z protitiskom cej par nazivayetsya Vsi inshi korpusi viparnoyi ustanovki obigrivayutsya vtorinnoyu paroyu z poperednih korpusiv Primitki Zhang L Kong S 2012 Multicomponent vaporization modeling of bio oil and its mixtures with other fuels Fuel 95 471 480 DOI 10 1016 j fuel 2011 12 009PosilannyaKONCENTRUVANNYa 31 bereznya 2016 u Wayback Machine Farmacevtichna enciklopediya Viparyuvannya na xumuk ru 12 zhovtnya 2009 u Wayback Machine