دانلود پاورپوینت انواع تبخیر کننده ها و کاربرد انها در صنعت

بنام خدا :موضوع انواع تبخیر کننده ها و کاربرد انها در صنعت مقدمه : سادهترین ح الت ب رای تبخ یر کنن ده ،این اس ت ک ه محص ول را در ‌ قابلم ه بگ ذاریم و تحت ح رارت مس تقیم ق رار دهیم .اگ ر کمی رفتهتر ک نیم ،از ظ روف دو ج داره‌ ‌ بخ واهیم این دس تگاه را پیش میک نیم در این ح الت عام ل ح رارت ،آتش نیس ت ،بلک ه ‌ اس تفاده سیالی است که مابین دو جداره ظرف در جریان است .این سیال داغ ،می‌تواند آب ،روغن و غیره باشد که با گرم شدن ،گرما را از طیق جداره ظرف به محلول منتقل می‌کند. کنندههای ساده ‌ اشکال تبخیر اشکال دستگاههای تبخیر ساده این است که سطح انتقال حرارت کوچک است در این حالت نسبت سطح بر حجم کوچک است .برای افزایش سطح انتقال حرارت ،کارهایی انجام شده است ،در این لولهه ای مب دل ‌ روش از دس تگاههایی اس تفاده می‌ش ود ک ه دارای میشود .این لولهها منتقل ‌ ‌ حرارتی است که حرارت ازطریق این لولهها به تعداد زیاد وجود دارند و اگر ُُُُآنها را در سطح تبخیر کننده ‌ پخش کنیم ،سطح مجموع افزایش می‌یابد. دستگاه تبخیر با لوله‌های مبدل افقی در این دستگاهها ،از بخار داغ به عنوان منبع حرارتی استفاده می‌شود که همان ‏Steamاست ،البته این جدا از بخاری است که محصول عمل است وVapor نامیده می‌شود .محلولی که می‌خواهیم غلیظ کنیم ،تحت عنوان خوراک یاFeed در بیرون لوله‌ها می‌باشد. لولههای مبدل ،به محفظه‌هایی وصل می‌باشند .باید توجه داشت که خوراک یا ‌ ‏Feedدر خ ارج لوله‌ه ا در جری ان هس تند و بخ ار ی ا Steemدر داخ ل لوله‌ه ا در میشود و به محلولی که در لولهها ،انتقال حرارت انجام ‌ ‌ جریان است .در جدار لولههاست ،برخورد می‌کند .محلولی که غلیظ می‌شود ،تحت عنوانThick ‌ بین ‏Liquidخارج می‌شود .بخاراتی که محصول عمل هستند ،یعنی ، Vaporبه باالی میشوند. تبخیر کننده می‌روند و از آن خارج ‌ مرحلهای باشد Vapor ،استفاده ‌ای نخواهد داشت ،ولی اگر ‌ کنندهها یک ‌ اگر تبخیر مرحلهای باش د Vapor ،مرحل ه اول Steam ،مرحل ه بع د خواهد ‌ تبخ یر کننده چند ب ود .بخ اری هم ک ه س رد ش ده و محتوی ات گرم ایی‌اش را از دس ت داده ،تحت عنوان Ventخارج می‌گردد و قسمتی از بخارات که به مایع تبدیل شدهDrips، نامیده می‌شود. محلول داخل لوله‌ها باید حالت جوشیدن پیدا کند ،برای اینکه باید شرایط دمایی و فش اری مناس ب ف راهم گ ردد .نکت ه ج الب دیگ ر این اس ت ک ه در لوله‌ه ا بای د اشکال دستگاه یکی از مشکالتی که در این دستگاهها ممکن است بوجود آید ،وجود ک ف اس ت .ک ف ی ا Foamب اعث ایج اد اختالل در سیس تم می‌ش ود و ممکن اس ت م انعی در مس یر ح رکت بخ ار باش د .پس بای د تمهی داتی اندیشیده شود که وجود کف را به حداقل برساند . لولههای مبدل عمودی ‌ دستگاه تبخیر با لولهه ای افقی ‌ تف اوتی ک ه بین این ن وع دس تگاهها و دس تگاههای ب ا لولهه ا ‌ وج ود دارد ،در قس مت تعبی ه لوله‌هااس ت .در این دس تگاهها ، به صورت عمودی در روی دستگاه سوار شده‌اند .تفاوت دیگری که لولهها در ‌ لولههای مبدل افقی Steam ،در خارج ‌ وجود دارد برخالف لولههاس ت و مس یر ح رکت آن روب ه ‌ جری ان اس ت و Feedدر داخ ل باالس ت .در حین ح رکت Feedو ، Steamاین دو ب ا هم برخ ورد کرده و محلول باقیمانده (بعد از تبخیر) به قسمتThick Liquor میشود . دستگاه می‌رود و از آنجا خارج ‌ اشکال دستگاه در این نوع دستگاهها مشکالت اساسی وجود دارد: مشکل ویسکوزیته در اثر افزایش غلظت: با عمل تبخیر و افزایش غلظت محلول ،ویسکوزیته آن افزایش می‌یابد و جریان یافتن آن مشکلتر می‌شود و محلول ویسکوز شده ،انتقال حرارتش کمتر است .در حالی که محلول با ویسکوزیته کم ،انتقال حرارت باال دارد. ایجاد حباب: ضمن حرکت محلول رو به باال ،حباب ایجاد می‌شود و حباب ،ماهیت گازی دارد و گاز نسبت به مایع ،انتقال حرارت کمتری دارد .راه حل این مشکل ،سرعت لولههاست که با پمپاژ مایع حل می‌شود( .با این کار ‌ بیشتر محلول داخل ویسکوزیته نیز کمتر می‌شود). مکانیسم دستگاه تبخیر با لوله‌های مبدل عمودی میشود و حبابها لولهها ،سرعت محلول بیشتر و ویسکوزیته کمتر ‌ ‌ با افزایش طول را هم در خود حل می‌کند .اگر طول لوله ،یک متر باشد ،بخار ایجاد شده منبسط میشود و به مایع نیرو وارد می‌کند و آن را به جلو می‌راند .وقتی طول لوله 2 ، ‌ میگردد. متر باشد ،این نیرو بیشتر شده و سرعت حرکت محلول نیز بیشتر ‌ تبخیر کننده فیلمی تبخ ير كنن ده فيلمي وس يله اي ص نعتي اس ت ك ه بوس يله آن محل ول ه ا غيظ مي شوند .مخصوص ًا براي تركيباتي كه نسبت به حرارت حساس هستند از نوع فيلم پايين رونده استفاده مي شود .تبخير كننده ها نوع خاص ي از مب دل ه اي ح رارتي هس تند .در ح الت كلي تبخ ير درون لول ه ها انجام مي گيرد .اما انواعي از تبخير كننده ها نيز هستند كه فرآيند اعمال شده بر سيال ،در خارج لوله انجام مي گيرد .فرآيندي كه در آن ب ه منظ ور تبخ ير س يال فيلم بص ورت پيوس ته پ ايين مي آي د ،بوس يله جاذبه زمين كنترل مي شود. تبخيركننده يك مرحله اي و چندمرحله اي (One Stage and )Multi Stage Evaporator بس ياري از تبخيركنن ده ه ا ب ا ح رارت ناش ي از ميع ان بخ ار آب در لول ه هاي فلزي ،گرم مي شوند .دراكثر مواقع ماده اي كه گرم مي شود در لول ه ق رار مي گيرد .علت اين موضوع س ادگي شستشوي لوله ه ا مي باش د زي را م ايع غلي ظ رس وب بيش تري مي ده د .فش ار بخ ار آب اغلب شكل - 2نمايي از تبخير كننده فيلمي يك مرحله ا ي وقتي از يك تبخير كننده استفاده شود ،بخار حاصل از مايع در حال جوش به مايع تبديل مي شود و دور ريخته مي شود .به اين روش ،تبخير يك مرحله اي گويند كه روش س اده و ب ا هزين ه س اخت پ ايين مي باش د .اگ ر بخ ار خ روجي از ي ك تبخ ير كننده وارد محفظه بخار تبخيركننده ديگري شود و بخار حاصل از اين تبخيركننده وارد مبرد گردد ،در اين عمل از دو دستگاه تبخيركننده استفاده كرده ايم ،اما بخار حاصل از مرحله اول به جاي دور ريخته شدن وارد يك تبخيركننده ديگر مي شود و در آنج ا ص رف تبخ ير محل ول مي ش ود .در اين ح الت اقتص اد بخ ار را بهب ود داده ايم .يعني با همان ميزان بخار ورودي از utilityتقريب ًا دو برابر مرتبه تبخير قبل انجام داده ايم .با اين كار هزينه عملياتي كاهش مي يابد ،يعني انرژي كمتري نياز است حال آنكه هزينه ساخت دستگاه افزايش يافته است. در اين ص ورت احتي اج ب ه ي ك بهين ه س ازي مي باش د بين هزين ه عملي اتي و هزين ه س اخت اولي ه دس تگاه .تع داد واحدهاي بهينه توصيه شده براي عمليات تبخير بين 3تا 5 مرحله مي باشد. شكل - 4يك تبخير كننده فيلمي دو مرحله اي شكل - 1تبخير كننده فيلمي خصوصيات مايع)(Liquid Specification بيش تر مس ائل عملي تبخ ير ب ه خصوص يات محل ول غلي ظ ب ر مي گ ردد .خ واص محل ول بس يار متن وع اس ت و ني از ب ه تجرب ه ك افي در ط راحي تبخ ير كنن ده دارد ب ه ط وري ك ه از انتق ال گرم اي س اده ب ه ي ك تكني ك تب ديل ش ده اس ت .بعض ي از مهمترين خواص مايعات در حال تبخير عبارتند از: )1غلظت :در خالل فراين د تبخ ير،غلظت محل ول موج ود در تبخيركنن ده اف زايش مي ياب د .اين اف زايش غلظت مي توان د ت ا اش باع ش دن محل ول و ن يز ايج اد بل ور ادامه يابد .با افزايش غلظت محلول ،ويسكوزيته و دانسيته به مقدار زيادي تغيير مي كند .همچنين با افزايش مقدار جامد در محلول ،نقطه جوش محلول به طور قاب ل ت وجهي اف زايش مي ياب د ،در نتيج ه دم اي ج وش ي ك محل ول غلي ظ بس يار بيشتر از محلول خالص در همان فشار است. )2كAف كAردن :بعضي از مواد به هنگام تبخير كف مي كنند .كف باعث ايجاد مان دگي در گ از مي ش ود ( پدي ده ) entrainmentدر ح االت بس يار ش ديد ح تي ممكن است تمامي مايع بجوشد و به صورت تلفات خارج شود. )3حساسAيت دمAايي :بس ياري از م واد ش يميايي حس اس ،محص والت دارويي و غذايي ،وقتي در زماني نسبتًا كوتاه ت ا درجه حرارت متوسطي گرم شوند ،ضايع مي شوند .در غليظ كردن اين مواد تكنيك هاي خاصي نياز است تا هم دماي مايع و هم زمان گرم كردن را كاهش دهد. )4جAرم گAرفتگي :بعضي از محلول ه ا در عمليات تبخ ير در دس تگاه ايج اد ج رم گ رفتگي مي كنن د .اين موض وع ب اعث ك اهش م يزان انتق ال ح رارت مي ش ود ك ه پديده نامطلوبي است و در نتيجه بايد طراحي طوري انجام گيرد كه جرم گرفتگي پایان