Выпаривание в вакууме

Выпаривание в вакууме применяется в химическом производстве для сгущения растворов или для полного удаления растворителей . При выпаривании чаще всего происходит кипение раствора, находящегося в аппарате, и удаление образующегося пара. Выпаривание применяется главным образом в тех случаях, когда образующиеся пары являются малоценными по сравнению с остающейся массой. Кроме того, иногда выпаривание служит для выделения в чистом виде растворителя, например, при получении пресной воды.

Процесс выпаривания в вакууме осуществляется при пониженной температуре. При этом для обогрева аппарата используется отработанный пар или пар низкого давления. Выпаривание в вакууме проводят в одно- или многокорпусных вакуумных установках. Если количество выпариваемой воды велико, то обычно применяют многокорпусное выпаривание, при котором тепло на выпаривание используется многократно путем применения для обогрева вторичного пара. Если выпаривается не водный раствор, то в качестве вторичного пара можно использовать растворитель, в котором растворено концентрирующее вещество.

Конструкция однокорпусной вакуумной установки включает в себя теплообменник, расположенный между поступающим и выходящим раствором, и вакуумный выпарной аппарат, представляющий собой герметически закрытый сосуд, последовательно соединенный с конденсатором, где улавливаются пары растворителя, а также с вакуумным насосом для откачки воздуха из системы.

Многократное выпаривание в многокорпусной вакуумной установке заключается в том, что греющий пар подается только в нагревательную камеру первого выпариваемого аппарата. Этот пар называется первичным. Образующийся при кипении раствора в первом аппарате так называемый вторичный пар подается в нагревательную камеру второго аппарата. Пар, образующийся во втором аппарате, подается в нагревательную камеру третьего аппарата и т.д. Давление вторичного пара меньше, чем первичного, и температура кипения в каждой последующей камере ниже, чем в предыдущей. Последний выпарной аппарат соединяется последовательно с конденсатором и вакуумным насосом. Таким образом, осуществление описанной схемы возможно только при наличии перепада давления между аппаратами. Необходимая разность давления может быть достигнута созданием избыточного давления в первом аппарате, и разрежения в последнем аппарате или комбинацией этих условий.