Выпарные установки

Основным процессом превращения шкуры в готовую кожу является дубление. В качестве дубителей применяются дубильные вещества растительного, минерального и синтетического происхождения. Основная масса растительных дубителей используется кожевенной промышленностью в виде экстрактов, вырабатываемых дубильно-экстрактовыми заводами. Для снижения транспортных расходов дубители в виде дубильных экстрактов сгущают до концентрации 25—40%. Наиболее простым способом сгущения является выпаривание.

При выпаривании из раствора в процессе кипения удаляется часть растворителя. Выпаривание раствора проводится в аппаратах, состоящих из греющей камеры (кипятильника) и сепаратора. В греющей камере происходит процесс выпаривания раствора, а в сепараторе — отделение вторичного пара от жидкости. Кипение раствора обеспечивается подачей в аппарат греющего пара, который через поверхность теплообмена передает теплоту раствору. Поверхность теплообмена греющей камеры определяется площадью поверхности труб, встроенных в корпус. Внутри труб движется выпариваемый раствор, а в межтрубном пространстве корпуса — греющий пар.

Для экономии греющего пара применяют многокорпусные установки, в которых второй и последующие корпуса обогреваются вторичным паром, образующимся при кипении раствора. Если в однокорпусной выпарной установке на 1 кг воды расходуется 1 кг пара, то в двухкорпусной от 0,52 до 0,57 кг, в трехкорпусной от 0,36 до 0,4 кг и в четырехкорпусной от 0,26 до 0,3 кг.

Наибольшее применение в дубильно-экстрактовой промышленности нашли трехкорпусные и четырехкорпусные прямоточные выпарные установки. Необходимым условием работы в таких установках является разность температур пара и кипящего раствора в каждом корпусе. Это достигается в результате уменьшения давления от выше атмосферного в первом корпусе до вакуума в последнем. В этом случае вторичный пар из последнего корпуса направляется в конденсатор, где конденсируется, создавая тем самым разрежение в последнем корпусе выпарной установки.

Выпарные аппараты могут быть разнообразных конструкций. В дубильном производстве применяют в основном вертикальные аппараты с естественной или принудительной циркуляцией, с выносной греющей камерой и пленочные.

Аппараты с естественной циркуляцией растворов компактны, занимают небольшую производственную площадь, удобны в эксплуатации. Примером такого аппарата является выпарной аппарат с центральной циркуляционной трубой.

Поскольку количество раствора в трубе пропорционально квадрату ее диаметра, в циркуляционной трубе на единицу поверхности приходится раствора значительно больше, чем в кипятильных трубах, расположенных вокруг нее. Парообразование идет в кипятильных трубах, где парожидкостная смесь поднимается вверх, а менее прогретый и, следовательно, более плотный раствор в циркуляционный трубе опускается вниз.

Интенсивность парообразования и скорость циркуляции в таких аппаратах зависят от свойств раствора, разности температур стенок трубок и раствора и др.

Стремление к увеличению скорости выпаривания привело к внедрению в производство выпарных аппаратов с принудительной циркуляцией растворов, которая обеспечивается центробежными или пропеллерными насосами (рис. 13). Оптимальную скорость циркуляции определяют технико-экономическими расчетами. Принудительная циркуляция увеличивает производительность аппарата в 3 — 5 раз. Принудительную циркуляцию можно использовать и в аппаратах с выносной греющей камерой.

Выпарные установки

Кристаллизующиеся растворы предпочтительнее выпаривать в аппаратах с выносной греющей камерой (рис. 14). Размещение греющей камеры отдельно от сепаратора позволяет повысить интенсивность испарения и упростить обслуживание установки. Сравнительно большая длина кипятильных труб (до 7 м) приводит к увеличению разности плотностей парожидкостной смеси в кипятильных трубах греющей камеры и раствора в циркуляционной трубе, расположенной вне аппарата.

Принципиальное отличие пленочных аппаратов от аппаратов с естественной циркуляцией состоит в том, что выпаривание в пленочных аппаратах осуществляется без циркуляции раствора. Жидкость в них выпаривают из тонкого слоя раствора, с большой скоростью перемещающегося по трубкам греющей камеры. Поскольку пребывание растворов в аппарате непродолжительно, тан- ниды меньше подвергаются температурным воздействиям и меньше разлагаются.

Смотрите также