Labn.ru

Циркуляционные выпарные аппараты служат для упаривания в мягких условиях разбавленных растворов или для выделения веществ, содержащихся в них. С помощью циркуляционных выпарных вакуумных аппаратов можно упаривать растворы, разлагающиеся при нагревании под нормальным давлением, а также пенящиеся растворы. Разбавленные растворы многих веществ лучше всего упаривать при температурах ниже 50 °С, что отвечает давлению примерно 10, 665 кПа (80 мм рт. ст.).
Аппарат циркуляционный выпарной АЦВ предназначен для концентрирования растворов путем выпаривания н отгонки органических растворителей в вакууме. Он имеет следующие технические данные:
Производительность   при    выпаривании    водных   растворов,  л/ч..........                   10
Остаточное давление, Па   (мм рт. ст.)    .    .    .          3099,6—6666
(30-50)
Габариты,   мм............       1075X810X2150
Масса, кг..............                  52
Принцип действия аппарата основан на удалении растворителя путем нагревания под вакуумом. В аппарат входят три круглодонные колбы 1, 2, 3 с конусами, сферическими отводами и кранами, колба 2 предназначена для упариваемого раствора, колбы 1, 3 — для сбора конденсата-растворителя. Насадка 6 состоит из двух спаянных трубок — наружной и внутренней. В верхней части наружной трубки имеется три сферических шлифа, верхний шлиф служит для соединения с сепаратором 11 и два боковых (при помощи переходников 19) — с теплообменниками 9. В центре наружной трубки имеется конус для соединения с колбой 2. Насадка предназначена для подачи (засасывания) раствора в теплообменники 9 и для слива обратно в колбу 2 из сепаратора 11. Два теплообменника 9 представляют собой цилиндры, внутри которых впаяны пучки трубок 18, на корпусе имеется два штуцера для подвода и вывода теплоносителя. Сепаратор 11 представляет собой шаровую емкость, заканчивающуюся холодильником 10 и тремя Отводами со сферическими шлифами. Через холодильник сепаратор соединяется с насадкой 6, а через шлиф 16 — с коллектором 14. Внутри сепаратора вмонтированы пеногасители—17, выполненные в виде отводов с колпачками. Колпачки имеют вогнутую сферическую поверхность. К отводам наружной части сепаратора присоединяются теплообменники 9 и вставляются термометры 15. Сепаратор служит для разделения пенящихся растворов. Из сепаратора охлажденный раствор сливается в колбу 2.
Четыре спиральных холодильника 8 со сферическими шлифами при помощи коллектора 14 и переходников 7, 13 соединяются с сепаратором // и колбами /, 3. Краны 5,20 предназначены для подачи (засасывания) раствора в колбу 2, кран 21 обеспечивает постоянную скорость подачи раствора в теплообменники 9. С помощью соединительной трубки 4 аппарат подсоединяется к вакуумной сети.
Аппарат монтируется на штативе 22, установленном на столе, с помощью специальных зажимов 12.
С помощью насоса создается вакуум; после того, как он достигнет нужного предела, к теплообменникам 9 подают пар или другой теплоноситель. Колбу 2 заполняют на 3/4 объема раствором через краны 5, 20. Затем, медленно открывая кран 21 на атмосферу, раствор подают в теплообменники 9 до тех пор, пока он не заполнит систему труб греющей камеры. Кран 21 остается открытым настолько, чтобы во время работы аппарата этот уровень поддерживался постоянным. В случае переброса раствора колбу 2 при помощи крана 21 соединяют с вакуумной трубкой 4.
Из теплообменника испаряющийся раствор в виде смеси пар — жидкость поступает в сепаратор 11, где происходит его разделение. Пары, проходя через холодильники 8, конденсируются и поступают в колбы /, 3, а сконцентрированный раствор стекает обратно в колбу 2 через холодильник 10 сепаратора. Необходимую температуру в аппарате поддерживают, регулируя подогрев и вакуум. Раствор упаривают до нужной концентрации, затем прекращают подачу теплоносителя (пара), перекрывают вакуум и соединяют аппарат с атмосферой через кран 5 или 20. Открывают кран колбы 2 и сливают раствор.
Повторную заправку аппарата проводят аналогично первой. Для достижения большей производительности можно через кран 5 или 20 добавлять раствор во время работы аппарата, если нагревание не влияет существенно на исходный продукт. Для промывания аппарата используют подходящий растворитель. Демонтаж аппарата необходим редко.
Заводы Минприбора, кроме аппарата АЦВ, выпускают также аппараты АУЭЛ и ИЦ производительностью 2 и 5 л/ч. Преимуществом этих аппаратов является то, что все узлы и детали, соприкасающиеся с рабочим раствором, выполнены из стекла и соединены между собой на конусах и сферических шлифах. Это дает возможность работать с агрессивными жидкостями, а также концентрировать нестойкие и пенящиеся растворы.
В ЧССР выпускаются циркуляционные вакуум-выпарные аппараты производительностью 2, 5, 10 и 20 л/ч. Стеклянные узлы и детали аппаратов изготавливаются из боросиликатного стекла Симакс и соединяются между собой резьбовыми соединениями с прокладками. Основные параметры аппаратов, выпускаемых в ЧССР, следующие:
Производительность, л/ч Температура пара в теплообменнике, °С . . Давление пара в теплообменнике, ати . . . Максимальное допустимое давление пара в теплообменнике, ати Давление внутри аппарата.
Температура      кипения
среды,   "С.....
Поверхность    охлаждения   холодильников,   м2 Поверхность  нагрева теплообменников,  м2 Габариты,    мм     ...
1
105 0,3
0,5 0,1 45 0,3
5
105 0,3
0,5 0,1 45 0,5
10 105 0,3
0,5 0,1 45 1,2 0,13
20 105 0,3
0,5 0,1 45 2,4 0,25
Масса,   кг
1630Х780Х   1740Х780Х   900X1ОООХ   900X1ОООХ
Х550              Х550             Х3075            Х3075
—                   —                   65                   85