ВЫПАРИВАНИЕ

ВЫПАРИВАНИЕ, осуществляют для концентрирования р-ров, выделения растворенного в-ва или получения чистого р-рителя. Выпариванию подвергают преим. водные р-ры нелетучих или малолетучих в-в.

Выпаривание происходит благодаря подводу теплоты извне (чаще всего используют водяной пар давлением до 1,2 МПа, к-рый наз. греющим, или первичным) и непрерывному удалению образующегося при кипении р-ра пара, наз. вторичным (при отборе на сторону наз. экстра-паром). Движущая сила выпаривания - разность т-р греющего пара и кипящего р-ра, наз. полезной1085-22.jpg . Она всегда меньше разности между т-рами первичного и вторичного паров, т.к. р-р кипит при более высокой т-ре, чем чистый р-ритель. Указанное различие в т-рах1085-23.jpg, наз. физ.-хим. (концентрационной, температурной) депрессией, определяется хим. природой р-ра и часто достигает больших значений, возрастая с увеличением концентрации и внеш. давления. Напр., в случае выпаривания воды при 760 мм рт. ст. 50%-ный водный р-р NaOH кипит при 142,2°С (1085-24.jpg = 42,2°С), 75%-ный р-р NaOH-при 192°С (1085-25.jpg= = 92,0). Т-ра кипения р-ра повышается также из-за более высокого давления в р-ре, чем в паровом пространстве. Одна из главных причин повышения давления - гидростатич. давление р-ра, или т. наз. гидростатич. депрессия, к-рая в среднем составляет1085-26.jpg= 1 -3 °С.

Для проведения процесса применяют выпарные аппараты, работающие под атмосферным и избыточным (до 0,6 МПа) давлением или разрежением (до 0,008 МПа). При работе под избыточным давлением повышается т-ра кипения р-ра, поэтому возможности данного способа ограничены св-вами р-ра и т-рой теплоносителя. Разрежение в выпарных аппаратах создается в результате конденсации вторичного пара в спец. конденсаторах, охлаждаемых водой или исходным р-ром, и удаления неконденсирующихся газов с помощью вакуум-насоса. Выпаривание в условиях разрежения позволяет снизить т-ру кипения р-ра; применяется для концентрирования термочувствит. р-ров, напр. лизина, послеспиртовых бард гидролизных произ-в, а также высококипящих р-ров, напр. H2SO4.

В зависимости от способа нагревания концентрируемого р-ра выпарные аппараты делят на поверхностные (теплота передается от теплоносителя к р-ру через стенку) и контактные, в к-рых происходит непосредственное соприкосновение теплоносителя с р-ром.