Охлаждающие агенты

Для охлаждения до обыкновенных температур 10÷30 ^оС используют воду и воздух.

Охлаждение воды производят в градирнях или открытых бассейнах путем частичного испарения. Эта вода называется оборотной.

Если позволяют природные условия и технология, используют речную, озерную воду и пр.

Охлаждение до низких температур: до 0 ^оС – используют лед, до более низких – используют холодильные рассолы, сжиженные газы (СО₂, этан), пары низкокипящих жидкостей.

Конденсация паров – осуществляется либо охлаждением, либо охлаждением и сжатием одновременно.

Конструкции конденсаторов.

Конденсаторы смешения – в которых пар непосредственно смешивается с последней.

Поверхностные конденсаторы – тепло отнимается от конденсирующего пара через стенку, конденсат может быть использован.

Выпаривание

Выпаривание – концентрирование растворов практически нелетучих или малолетучих соединений в летучих растворителях.

Цель выпаривания:

- получить вещество, растворимое в растворителе;

- получить чистый растворитель.

Выпариванию подвергают растворы твердых веществ (солей, щелочей и т.п.) и высококипящих жидкостей (минеральные и органические кислоты, многоатомные спирты.

При выпаривании удаление растворителя идет со всего объема раствора, при его температуре кипения (эти отличается от испарения: t<t_кип, поверхность). Иногда выпаренный раствор подвергают кристаллизации.

Чаще всего в качестве теплоносителя при выпаривании применяют водяной пар, который называют первичным или греющим.

Пар, получаемый при выпаривании кипящего раствора, называется вторичным.

Чаще обогрев производят через стенку, в некоторых технологиях при непосредственном контакте с теплоносителем (топочным газом).

Процессы выпаривания производят под вакуумом, при атмосферном давлении и при повышенном давлении.

При пониженном давлении (под вакуумом) выпаривание идет при более низких температурах, что важно при выпаривании термически нестабильных соединений. Кроме того:

1. увеличивается полезная разность температур между греющим паром и раствором (F нагрева ↓);

2. если полезная разность температур одинакова, то можно использовать теплоносители более низких рабочих параметров (р, Т).

Применение вакуума приводит к удорожанию установки.

При повышенном давлении выпаривание позволяет использовать экстра-пар, т.е. вторичный пар, который идет на сторону.

При выпаривании при атмосферном давлении пар обычно не используется.

Выпаривание под атмосферным давлением, а также под вакуумом производят в одиночных аппаратах. Но чаще применяются многокорпусные установки, в которых в качестве теплоносителя в 1-й установке используется первичный пар, а в остальных – вторичный. Движущая сила процесса выпаривания создается за счет понижения давления в последовательно соединенных по ходу выпаривания корпусах, что обеспечивает разность температур между экстра-паром из предыдущего корпусах кипящим раствором.

Чаще в химической промышленности применяют непрерывные установки и только в мелкомасштабном производстве – периодические.