اواپراتورها
به روز رسانی شده در ۱۴۰۳/۶/۶ زمان مطالعه 10 دقیقهتبخیر کننده ها مواد را از حالت مایع به گاز تبدیل می کنند. آنها از یک مبدل حرارتی یا حمام، سوپاپ ها، منیفولدها و کنترل کننده های دما تشکیل شده اند. اواپراتورها از نظر میزان تبخیر، ظرفیت سیستم و ظرفیت مخزن تغذیه متفاوت هستند. دستگاه های در مقیاس آزمایشگاهی برای رسیدگی به دسته های کوچک مواد طراحی شده اند. در مقابل، دستگاه های در مقیاس تولید برای عملیات تجاری توصیه می شوند. اغلب، دستگاه های مقیاس خلبان برای عملیات های میان برد مناسب هستند.
منابع انرژی برای اواپراتورها شامل برق، نفت کوره، روغن داغ، آب گرم، گاز طبیعی، پروپان مایع و بخار است. برخی از دستگاه ها به نمایشگر و رابط یکپارچه برای برنامه نویسی و کنترل مجهز هستند. برخی دیگر دارای طراحی افقی یا یک درام 55 گالن با منبع گرمایش خارجی هستند.
در تبخیرکننده‌های با فشرده‌سازی مجدد بخار مکانیکی (MVR)، محیط گرمایشی بخار با استفاده از یک فن فشار بالا به دمای بالاتری فشرده می‌شود. در اواپراتورهای چند اثر با فشرده سازی مجدد بخار حرارتی (TVR)، محیط گرمایش در اولین کالندریا بخار حاصل از یکی از اثرات مرتبط است که با استفاده از یک اجکتور بخار به دمای بالاتر فشرده می شود. میعانات را می توان به عنوان آب تغذیه دیگ بخار یا برای گرم کردن هوا از خشک کن اسپری مربوطه استفاده کرد.
انواع اواپراتور
اواپراتورهای درام: اواپراتورهای درام درام های 55 گالن را کپسوله می کنند و حرارت را به بیرون اعمال می کنند تا محتویات تبخیر شود.
اواپراتورهای فیلم در حال سقوط: در یک فیلم در حال سقوط، خوراک مایع اواپراتور از بالا وارد می شود، در داخل لوله های بخار گرم شده به شکل یک فیلم به سمت پایین جریان می یابد و از پایین خارج می شود.
اواپراتورهای بستر سیال: از اواپراتورهای بستر سیال استفاده می شود و برای غلظت مایعاتی که رسوب شدید نشان می دهند مناسب هستند. آنها بر اساس یک اصل گردش اجباری عمل می کنند و با calandria بستر سیال مشخص می شوند. در لوله های آن، ذرات (به عنوان مثال گلوله های شیشه ای، ذرات سرامیکی، یا ذرات استوانه فولادی) توسط مایعی که به سمت بالا جریان دارد به حرکت در می آیند و در نهایت به محفظه تخلیه تخلیه می شوند.
گردش اجباری / تبخیر کننده های کریستالایزر: خوراک مایع به لوله های بخار گرم شده در پایین پمپ می شود. مایع فوق گرم می شود زیرا سر استاتیک در طول جریان از بخاری به جداکننده بخار کاهش می یابد و به مخلوطی از بخار و مایع تبدیل می شود. مایع به ورودی پمپ باز می گردد و در آنجا دوباره به گردش در می آید. بخار از بالای اواپراتور خارج می شود. این نوع اواپراتور برای غلظت مایعات چسبناک با وزن مخصوص بالا یا مایعاتی که تمایل به پوسته شدن دارند ایده آل است. اواپراتورهای گردش اجباری به عنوان کریستالایزر نیز شناخته می شوند.
اواپراتورهای صفحه ای: اواپراتورهای صفحه ای طراحی فشرده ای دارند. به جای بسته های لوله، صفحات قاب شده به عنوان سطح گرمایش استفاده می شود. این مجموعه های صفحه ای شبیه مبدل های حرارتی صفحه ای هستند، اما مجهز به گذرگاه های بزرگ برای جریان بخار هستند. در این واحدها یک صفحه محصول و یک صفحه بخار به طور متناوب به هم متصل می شوند. گذرگاه محصول برای توزیع یکنواخت مایع روی سطوح صفحه و افت فشار کم در فاز بخار طراحی شده است.
اواپراتورهای فیلم بالارونده: اواپراتورهای فیلم افزایشی به اواپراتورهای گردش طبیعی یا اواپراتورهای فیلم صعودی نیز معروف هستند. در یک اواپراتور فیلم بالارونده، خوراک مایع وارد ته لوله های گرم شده با بخار می شود. حرکت موازی مایع و بخار در طول سطح لوله باعث تبخیر موثر آب از خوراک مایع می شود. این نوع اواپراتور برای مایعاتی که ویسکوزیته بالایی دارند یا تمایل به رسوب گیری دارند ایده آل است.
اواپراتورهای چرخشی: اواپراتورهای چرخشی (همچنین به نام روتاپپ) برای حذف حلال ها از مخلوط های واکنش استفاده می شوند و می توانند حجم هایی به بزرگی سه لیتر را در خود جای دهند. آنها تقریباً در هر آزمایشگاه ارگانیک یافت می شوند. یک اواپراتور چرخشی معمولی دارای یک حمام آب قابل گرم شدن است تا حلال در طول فرآیند تبخیر یخ نزند. حلال تحت خلاء خارج می شود، توسط یک کندانسور به دام می افتد و برای استفاده مجدد یا دفع آسان جمع آوری می شود. اکثر آزمایشگاه ها از یک خلاء مکنده آب ساده روی روتاوپ های خود استفاده می کنند، بنابراین نمی توان از روتاپ برای مواد حساس به هوا و آب استفاده کرد مگر اینکه اقدامات احتیاطی خاصی انجام شود.
اواپراتورهای سطح خراشیده: اواپراتورهای سطح خراشیده برای تبخیر محصولات بسیار چسبناک و چسبناک طراحی شده اند که در غیر این صورت نمی توان آنها را تبخیر کرد. این نوع اواپراتور به طور ویژه برای ایجاد درجه بالایی از هم زدن و همچنین خراش دادن دیواره های اواپراتور برای جلوگیری از رسوب و زغال شدن محصول بعدی طراحی شده است.
اواپراتورهای مسیر کوتاه: اواپراتور مسیر کوتاه با کندانسور داخلی، اواپراتور و کندانسور را در یک دستگاه واحد ترکیب می کند. این افت فشار ناشی از لوله کشی را از بین می برد. بنابراین فاصله بین تبخیر و میعان بسیار کم است. تقطیر مسیر کوتاه برای جداسازی ملایم مواد در کمترین دمای ممکن استفاده می شود.
اواپراتورهای حرارتی: تبخیر حرارتی به جوشاندن فاضلاب در فشار اتمسفر بستگی دارد. طرح های متعددی با تفاوت های متمایز در کارایی، عملکرد، نگهداری و مسائل ایمنی وجود دارد. از آنجا که نرخ تبخیر بر اساس ورود گرما به فاضلاب است، تبخیر حرارتی احتمالاً سازگارترین و قابل اعتمادترین نوع تبخیر است. منابع انرژی معمولاً گاز طبیعی، پروپان، بخار یا برق هستند.
اواپراتورهای لایه نازک: یک اواپراتور فیلم نازک از یک بخش گرمایش استوانه ای روکش دار، یک بخش بخار بالا با یک جداکننده حباب، یک پوشش بالایی با محفظه مهر و موم مکانیکی و یاتاقان غلتکی و یک بخش مخروطی پایینی که یاتاقان پایینی را در خود جای داده است.
اواپراتورهای تقطیر خلاء: تقطیر خلاء از یک اصل ساده استفاده می کند. در خلاء، آب در دمای بسیار پایین‌تر از 212 درجه فارنهایت (دمای جوش در جو معمولی) می‌جوشد. این دمای جوش پایین می‌تواند تخریب شیمیایی را که معمولاً در دمای 212 درجه فارنهایت اتفاق می‌افتد، از بین ببرد. سازنده همچنین می‌تواند در صورت تمایل، فاز بزرگ آب (بخار بخار) که تبخیر و متراکم شده است را بازیابی کرده و مجدداً استفاده کند. استفاده مجدد از فاز آب یک جایگزین استاندارد برای تمام کاربردهای فاضلاب است و اغلب دلیل انتخاب اواپراتورهای خلاء برای کاربردهای با حجم زیاد است. دمای جوش پایین تر می تواند مزایای قابل توجهی برای ژنراتورهای با کاربردهای مناسب و اهداف بازیابی زباله ایجاد کند. در طول تبخیر، مواد شیمیایی ضایعات را می توان بدون از بین بردن مواد شیمیایی آنها، تغلیظ کرد و سپس مواد شیمیایی را می توان مجدداً در فرآیند تولید مورد استفاده قرار داد.
اواپراتورهای فیلم پاک شده: در یک اواپراتور فیلم پاک شده، محصولات بسیار چسبناک و چسبناک پردازش می شوند. در یک اواپراتور فیلم روتو، مایع چسبناک را می توان با تشکیل یک لایه نازک از مایع غلیظ کرد، که روتور آن را با تبخیر خراش می دهد.
کاربرد
اواپراتورها در کاربردها و صنایع مختلفی استفاده می شوند. به عنوان مثال، برخی از دستگاه ها در فرآوری الکل، فرآوری شیمیایی، یا تقطیر و تأسیسات فرآوری مواد غذایی استفاده می شوند. برخی دیگر برای استفاده برودتی درجه بندی شده اند یا برای نمک زدایی یا تصفیه آب دریا طراحی شده اند. در صنعت نفت، اواپراتورها برای بازیافت گاز، بازیافت مایعات و تولید فراساحلی استفاده می شوند. در صنعت پلاستیک، اواپراتورها الاستومرها، رزین های اپوکسی، ایزوسیانات ها، پلی استرها، پلی اترها، پلیمرها و تثبیت کننده ها را پردازش می کنند. شرکت های داروسازی از اواپراتورها برای مدیریت کلریدهای اسید، استرهای آمینو اسید، آنتی بیوتیک ها، مشتقات گلوکز، هورمون ها، عصاره ها و ویتامین ها استفاده می کنند. سایر کاربردهای تبخیرکننده ها شامل پوشش و اچینگ، پردازش خمیر و کاغذ، تحقیق و توسعه، ساخت نیمه هادی، بازیافت حلال، بازیافت ترکیبات آلی فرار (VOC) و تصفیه فاضلاب است.
منبع