Евапорація

Евапорація - це спосіб відгону летучих речовин з водяною парою. Летучі речовини при нагріванні розчинів, де вони міститися, переходять у парову фазу. Процес переходу протікає особливо інтенсивно, якщо нагрівати воду, пропускаючи через неї водяна пара. Розподіл летучих речовин між рідиною і паровою фазою характеризується коефіцієнтом розподілу

, де

С_n -концентрація летучих речовин у паровій фазі;

С_В - концентрація летучих речовин у стічній рідині.

Коефіцієнт розподілу залежить від виду летучих речовин, їхньої концентрації у воді.

Для розведених розчинів, до яких можна віднести стічні води, значення коефиціента розподілу можна вважати постійним. Значення коефіцієнтів розподілу для деяких летучих речовин складають: аміак - 18; бутіламин - 40; анілін - 5,5; етіламин - 20; фенол - 2 і так далі.

Відгін можна робити як в апаратах періодичної дії, що так безупинно діють евапораційных установках (пароциркуляційных установках). Установка складається з дистиляційної колони і скрубера (мал.27). Колона заповнена насадкою, висота якої досягає 6-12м. Насадку зверху зрошують водою, а пара подають знизу. Пара, забруднена летучими речовинами, приділяється на очищення в скрубер. Конструкція скрубера аналогічна конструкції дистиляційної колони. Насадку в скрубері зрошують рідиною, що добре розчиняє летучі речовини, що відганяються.

Рис.27. Пароциркуляційнаустановка.

1.Подача стічних вод на очищення; 2.Відвід очищених стічних вод; 3.Подача забрудненої пари на регенерацію; 4.Подача розчинника для регенерації пари; 5.Подача пари на евапорація; 6.Відвід розчинника; 7.Дистиляційна колона; 8.Скрубер; 9.Вентилятор; 10.Теплообмінник.

При розрахунку евапораційных установок використовують наступні вираження:

_НАЧ;

, де

С_НАЧ, С_КОН - початкова і кінцева концентрації летучих речовин, г/л;

b - щільність зрошення колони водою, м³/м²година;

Н - висота шаруючи насадки, м;

- питома поверхня насадки;

- емпірична константа.

Як насадки в колонах використовують дроблений кварц, гладкі, спіральні і порцелянові кільця.

Різновидом евапорації є азеотропний відгін, заснований на здатності ряду хімічних сполук утворювати з водою азеотропні суміші, температуру кипіння яких нижче температури кипіння чистих речовин.

ЛЕКЦІЯ 13