ВА контактного типа

Степень концентрирования растворов можно значительно повысить в ВУ без разделяющей поверхности теплообмена, т.е. при непосредственном соприкосновении упариваемого раствора с горячим теплоносителем.

Контактные ВА могут различаться по типу теплоносителя: газ, жидкость или твердое вещество. Наибольшее распространение получили нагреватели типа газ-жидкость.

А. ВА с барботажем топочных газов (рис. 4-10)

Рис.4-10.Выпарной аппарат с барботажем топочных газов:

1 – корпус; 2 – барботажная решётка

Топочные газы, попадая в корпус 1, проходят через барботажную решетку 2, распыляются в растворе на мелкие пузырьки и образуют большую поверхность теплообмена. Растворитель интенсивно испаряется за счет насыщения водяным паром газовых пузырьков, которые всплывают на поверхности раствора, лопаются и выносят парагазвую смесь в надрастворное пространство. При этом температура парогазовой смеси повышает температуру жидкости на 2-5°С.

ВА отличаются простотой в изготовлении и эксплуатации. Недостаток – возможность загрязнения упариваемого раствора продуктами сгораниями.

Б. ВА с погружной горелкой (рис. 4-11)

Рис.4-11.Погружные горелки:

а – циклонного типа для сжигания газа; б – для сжигания жидкого топлива; в – туннель- ного типа для сжигания газа

Аппараты погружного горения (АПГ) получили широкое распространение для выпаривания до высоких концентраций растворов соляной, серной, фосфорной и др. химически агрессивных кислот, а так же растворов хлористого магния и натрия, сульфата натрия, железного купороса и др. солей, кроме того и для выпаривания кристаллизующих растворов.

Горячим теплоносителем в АПГ являются топочные газы, получаемые в результате сжигания топлива в горелках, погруженных непосредственно в выпариваемый раствор. Продукты сгорания выходят из горелки через распределительное устройство и барботируют через раствор. Вторичный пар из ВА удаляется вместе с топочными газами и больше не используются.

Парогазовая смесь из аппарата отводится в конденсатор, где конденсируется пары растворителя, а газ направляется в атмосферу или поступает в абсорбер с целью отчистки. При непосредственном контакте дымовых газов с выпариваемым растворов процесс теплообмена имеет очень низкие потери. ВА большой производительности могут иметь до трех погружаемых горелок.

Погружная горелка состоит из смесителя для смешении топлива и воздуха и камеры сгорания этой смеси. Продукты сгорания из камеры подаются в жидкость на оптимальную глубину.

АПГ делятся на виды: с барботажной трубой и выносной камерой горения; с погружной горелкой, расположенной в циркуляционной трубе; аппараты эрлифтного типа.

АПГ, расположенный в циркуляционной трубе, применяют для упаривания промышленных сточных вод при интенсивном их перемешивании для предотвращения осаждения солей и шлаков (рис. 4-12). Погружаемая горелка 4 выполняет роль газлифного устройства и размещается в циркуляционной трубе 2.

Рис.4-12.Аппарат с погружной горелкой, расположен- ной в циркуляционной трубе: