Барботажные выпарные аппараты с погружными горелками

Для выпаривания таких агрессивных жидкостей, как серная, фосфорная, хлороводородная кислоты, сульфаты и хлориды некоторых металлов и др., наиболее эффективным способом оказался барботаж дымовых газов с помощью погружных горелок 2 (рис.1.13), работающих на газообразном или жидком топливе. В этом методе выпаривания создаются хорошие условия для тепломассообмена между дымовыми газами и жидкостью, так как дымовые газы при барботаже в растворы распыляются в виде пузырьков, образуя газожидкостную смесь, обладающую большой межфазной поверхностью.

Интенсивное выпаривание раствора обеспечивается насыщением газовых пузырьков водяным паром.

Большим достоинством барботажных выпарных аппаратов является возможность изготавливать их из обычной углеродистой стали, однако их приходится футеровать самыми разнообразными антикоррозионными материалами: керамикой, графитом, резиной, пластмассами и др.

Рис. 1.13. Барботажный выпарной аппарат с погружной горелкой:

1 – форсунка; 2 – погружная горелка; 3 – корпус выпарного аппарата

Вопросы для самоконтроля

1. Покажите сущность процесса выпаривания, области его практического применения.

2. Какое назначение имеет выпаривание растворов?

3. Какой из процессов происходит при выпаривании: кипение или испарение раствора?

4. Чем отличается выпаривание водных растворов от испарения чистой воды?

5. Что называют растворами?

6. Перечислите основные теплофизические свойства водных растворов и их влияние на процесс выпаривания.

7. Как изменяются теплоемкость, вязкость, плотность, температурная депрессия раствора с повышением его концентрации?

8. Что называют температурной депрессией? Как она изменяется в зависимости от концентрации и давления?

9. Как изменяется физико-химическая температурная депрессия раствора с повышением и понижением давления в надрастворном пространстве?

10. Для каких растворов больше значение физико-химической температурной депрессии: с большим или меньшим молекулярным весом?

11. Что является движущей силой естественной циркуляции растворов?

12. Где парожидкостная эмульсия имеет меньшую плотность: в циркуляционной (опускной) трубе или в кипятильных трубках?

13. Имеется ли циркуляция раствора в пленочных выпарных аппаратах?

14. Раскройте конструктивные особенности выпарных аппаратов, их основные отличия от теплообменников.

15. Что понимается под полезной разностью температур выпарного аппарата? В чем различие при расчете рабочей средней движущей силы в теплообменниках и выпарных аппаратах?

16. С какой целью в выпарных аппаратах создают условия для циркуляции выпариваемого раствора? Покажите циркуляционный контур в выпарных аппаратах с естественной циркуляцией.

17. Какие типы аппаратов целесообразно применять для выпаривания кристаллизующихся, пенящихся, вязких, коррозионно-активных, маломинерализованных растворов?

18. Какие типы выпарных аппаратов следует применять при выпаривании кристаллизующихся растворов и какие для пенящихся растворов?

19. Какой из выпарных аппаратов в большей степени подвержен отложению накипи на поверхности нагрева: с принудительной циркуляцией или с естественной?

20. В каких случаях целесообразно применение выпаривания с погружными горелками?

21. Постройте температурный график выпарной установки.