Как прокипятить испаритель в лимонной кислоте

• Кипятить устройство - это ухудшить его работу. Чистым от этого вейп не станет.

• Дайте устройству полностью высохнуть, а потом приступайте к сборке.

• Лучше мыть вейп без использования моющих средств, чтобы потом не почувствовать их привкус при курении.

В уходе нуждаются не только составные части сигареты. Чтобы ее работа была регулярной и непрерывной, нужно позаботиться об аккумуляторе. После покупки разрядите и зарядите его на 100%, чтобы «разогнать» батарею. Нельзя оставлять ее полностью разряженной. Это может привести к уменьшению объема мощности аккумулятора. Кроме того, старайтесь не разряжать блок питания полностью до 1%. А перед зарядкой рекомендуется протереть резьбу аккумулятора от конденсата, чтобы соединение было более прочным.

Итак, чтобы продлить работу вейпа, нужно придерживаться таких правил:

Не наливайте жидкость в бак до полного заполнения. Это может стать причиной протечек. Оставьте небольшой слой воздуха.

Полностью чистите и промывайте электронную сигарету не менее раза в месяц, и протирайте от конденсата как минимум два раза в неделю.

Делайте плавные затяжки, чтобы не сжечь фитиль интенсивным вдыханием или наоборот - нарушить воздухообмен в испарителе слабым затягом.

Не используйте вейп длительное время на морозе.

Очищайте девайс перед использованием другой жидкости.

Популярные статьи

Как сделать жижу для вейпа. Подробная инструкция по самозамесу

Пошаговое пособие для тех, кто хочет самостоятельно сделать заправку для электронной сигареты. Ингредиенты, дозировка, свойства.

Что такое электронные одноразовые сигареты?

Одноразовый вейп – что это такое. Чем он отличается от многоразовых устройств, какие модели бывают. Кому подойдет одноразовая электронная сигарета?

Что такое солевая жидкость для вейпа?

Солевой вейп, преимущества, недостатки. В чем отличие от обычного никотина и как он влияет на организм человека?

Что выбрать: Айкос или вейп

В чем основные отличия между новой разработкой Philip Morris IQOS и обычным вейпом? Способ нагрева, вредность, питание. Какое устройство выбрать?

Вата для вейпа: как выбрать?

Какую вату использовать для вейпа. Зачем она нужна и какими параметрами руководствоваться при выборе. Можно ли использовать обычную вату для вейпа?

Как выбрать аккумулятор для вейпа

Какие бывают источники питания электронных сигарет и вейпов. Как подобрать аккумулятор для своего вейпа правильно?

КОНТАКТЫ

Политика конфиденциальности

Выбор испарителей для технологических процессов

Основы

Воспроизведено с разрешения CEP (Chemical Engineering Progress), декабрь 2004 г. Copyright © 2004 AIChE.

Оценка характеристик продукта и технологических требований для выбора различных конструкций испарителей.

By William B.Glover - LCI Corporation

Испарители используются в широком спектре процессов, включая фармацевтику, продукты питания и напитки, целлюлозу и бумагу, химикаты, полимеры и смолы, неорганические соли, кислоты, основания и разнообразие других материалов. Существует множество типов и вариаций испарителей, и выбор лучшего для конкретного применения зависит от характеристик продукта и желаемых результатов.

В этой статье сначала объясняются технологические требования, которым должен соответствовать испаритель, и обсуждаются критические рабочие характеристики и характеристики продукта, а также их влияние на выбор испарителя. Затем в нем рассматриваются различные типы конструкций испарителей, их режимы работы, особенности, преимущества и ограничения, а также даются рекомендации по выбору испарителя для конкретного применения.

Выпаривание – это операция, используемая для концентрирования раствора нелетучего растворенного вещества и летучего растворителя, которым во многих случаях является вода. Часть растворителя испаряется с получением концентрированного раствора, взвеси или густой вязкой жидкости.

Выпаривание отличается от сушки тем, что остаток представляет собой текучую жидкость, а не твердое вещество. Испарение отличается от дистилляции тем, что не предпринимается попытка разделить пары на отдельные компоненты.

Желаемым продуктом может быть либо пар, либо поток концентрата, либо и то, и другое (1). Следовательно, испаритель должен быть сконструирован так, чтобы обеспечить чистое отделение паров от конденсата и сырья.

Испаритель состоит из теплообменника или нагреваемой ванны, клапанов, коллекторов, органов управления, насосов и конденсатора. Наиболее распространенными конструкциями являются резервуары с рубашкой, трубчатые теплообменники, пластинчатые теплообменники и тонкопленочные испарители с перемешиванием.

Правильно спроектированный испаритель должен, как минимум:

• Быть спроектированным для эффективной передачи тепла с высокой скоростью с минимальной площадью поверхности, чтобы быть рентабельным для установки, эксплуатации и обслуживания
• Эффективное отделение пара от жидкого концентрата
• Соответствовать условиям, предъявляемым к обрабатываемому продукту
• Производить продукт, соответствующий требуемому качеству
• Быть энергоэффективным, где возможно эффективное использование пара с многоступенчатым испарением или рекомпрессией пара
• Сведение к минимуму загрязнения поверхностей теплопередачи
• Быть изготовленным из материалов, способных свести к минимуму коррозию

Критические рабочие характеристики и характеристики продукта

Критические рабочие характеристики и характеристики продукта испаряемого раствора оказывают большое влияние на выбор типа испарителя, наиболее подходящего для конкретного применения.

Чувствительность к теплу

Многие продукты питания, фармацевтические препараты, химикаты и смолы чувствительны к теплу или температуре и требуют либо низких температур нагрева, либо короткого времени пребывания под воздействием тепла, либо того и другого. Это может быть достигнуто путем минимизации объема продукта в испарителе в любой момент времени, минимизации времени нахождения в испарителе и снижения температуры кипения продукта в массе за счет работы испарителя при пониженном давлении. Снижение внутреннего рабочего давления также может позволить работать при более низких температурах нагрева, сохраняя при этом разумную движущую силу теплопередачи (разницу температур между точкой кипения сыпучего продукта и температурой нагревающей среды).

Загрязнение

Загрязнение поверхностей теплопередачи обычно вызывается твердыми частицами в сырье, осаждением твердых частиц в концентрате или разложением продукта. Медленное образование пленки на поверхностях теплопередачи приведет к постепенному снижению общего коэффициента теплопередачи. В конечном итоге это потребует остановки процесса и очистки теплообменных поверхностей, что приведет к простою производства и дополнительным трудозатратам на техническое обслуживание.

Вспенивание

Вспенивание продукта во время испарения является обычным явлением. Оно может варьироваться от небольшого количества нестабильной пены, которая легко ломается, до очень стабильной пены, которую трудно разрушить и которая имеет тенденцию заполнять все пространство испарительной системы. Вспенивание часто можно свести к минимуму за счет специальной конструкции входного отверстия для сырья (отделение сырья от потока пара) и зоны разделения пар/жидкость (специальные конструкции с разделением). Кроме того, снижение интенсивности кипения жидкости на поверхности теплообмена (путем работы при более низкой температуре или более высоком давлении) и снижение скорости пара в трубах может значительно снизить пенообразование. пеногаситель может решить или значительно уменьшить проблему.

Твердые вещества

Свойства концентрата могут изменяться по мере увеличения концентрации твердых веществ. Твердые частицы могут закупоривать трубы, вызывая потерю поверхности теплопередачи, что, в свою очередь, приводит к снижению скорости теплопередачи и требует простоев для очистки. Твердые частицы увеличивают склонность к загрязнению поверхности нагрева, что снижает коэффициент теплопередачи и скорость кипения. Увеличение содержания твердых веществ может также увеличить вязкость концентрата, что влияет на общий коэффициент теплопередачи, снижая производительность.

Вязкость

Любое увеличение вязкости концентрата снижает общий коэффициент теплопередачи.

Соотношение дистиллята и концентрата

В общем, через испаритель должно проходить достаточное количество жидкости для увлажнения нагретых стенок. Отсутствие смачивания стенок и скорости жидкости может привести к серьезному загрязнению и засолению твердых частиц на поверхностях теплопередачи, что приведет к снижению теплопередачи и возможному ухудшению качества продукта в результате появления горячих точек на поверхности нагрева. В процессах, где требуется высокое соотношение дистиллята к концентрату, может потребоваться рециркуляция некоторого количества концентрата.

Скорость пара дистиллята (падение давления и унос)

Необходимо учитывать скорость пара в трубах испарителя и нагревательных рубашках. Адекватные скорости необходимы для получения достаточных коэффициентов теплопередачи без превышения ограничений по перепаду давления, эрозии и уносу. Особое внимание следует уделить требованиям сепаратора пара/жидкости к эффективности разделения и перепаду давления.

Теплоноситель

Теплоноситель (горячее масло или пар) может повлиять на выбор типа испарителя. Испарители с жидкостным обогревом обычно имеют более низкие общие коэффициенты теплопередачи и требуют большей площади теплопередачи. Если продукт устойчив к температуре, то нагрев горячим маслом может обеспечить более высокие температуры и преодолеть более низкий коэффициент теплопередачи. В некоторых случаях это может позволить использовать испаритель меньшего размера.

Требуемые конструкционные материалы (реакционная способность)

При выборе испарителя основным фактором могут быть требуемые конструкционные материалы. Материал поверхности теплопередачи чрезвычайно важен, потому что он не только влияет на общую стоимость материала, но также определяет теплопроводность материала, которая влияет на общий коэффициент теплопередачи и требуемую площадь поверхности.

Типы испарителей

Испарители периодического действия

Простейшей и одной из самых старых конструкций является испаритель периодического действия (рис. 1). Он состоит из сосуда с рубашкой, который нагревается паром или жидким теплоносителем (H). Продукт дозируется в резервуар до заданного уровня через подающее сопло (F). Подводят тепло и дают партии нагреться до точки кипения; пары удаляются до тех пор, пока не будет достигнута желаемая концентрация. Затем тепло удаляется. Концентрат сливается или откачивается из бака через штуцер (С).

Периодическое выпаривание не подходит для чувствительных к температуре продуктов. Во-первых, время пребывания обычно велико. Кроме того, статический напор жидкости увеличивает температуру кипения продукта на дне резервуара; это можно в некоторой степени преодолеть, работая в резервуаре под вакуумом, чтобы снизить температуру кипения партии.

Коэффициенты теплопередачи обычно низкие, а площадь теплопередачи мала для объема, занимаемого резервуаром. Поскольку движение продукта происходит только посредством естественной циркуляции, чувствительные к температуре продукты или продукты, содержащие твердые частицы, имеют тенденцию загрязнять нагретые поверхности. Коэффициенты теплопередачи можно улучшить, а загрязнение уменьшить, поместив мешалку в резервуар (перемешиваемая партия).

Испаритель периодического действия до сих пор используется во многих процессах, особенно в тех, которые включают небольшие партии чистых, вязких и нечувствительных к теплу продуктов.

Рис. 1. Испаритель периодического действия — одна из самых простых конструкций.

Трубчатые испарители с естественной циркуляцией

Естественная циркуляция обычно используется для простых применений, когда продукт является чистым и стабильным при температуре (тогда как испарители с принудительной циркуляцией используются для вязких, соленых и образующих накипь продуктов) (2). Наиболее распространенными трубчатыми испарителями с естественной циркуляцией являются горизонтальная трубка, каландрия (или короткая) вертикальная трубка и длинная вертикальная трубка.

Горизонтальные трубчатые испарители

Горизонтальные трубчатые испарители (рис. 2) — это самый старый тип химических испарителей, хотя в настоящее время чаще используются другие усовершенствованные типы.

Горизонтальный трубчатый испаритель — единственный тип химического испарителя, в котором теплоноситель находится внутри труб.

Основное преимущество горизонтальных трубчатых испарителей заключается в относительно небольшой высоте над уровнем моря. Горизонтальный испаритель менее всего подходит для жидкостей, которые образуют накипь или откладывают соли (которые могут скапливаться на внешней стороне трубы). Он хорошо подходит для процессов, в которых конечный продукт представляет собой жидкость, а не твердое вещество, таких как сахарные сиропы, где большой объем жидкости, хранящейся в испарителе, позволяет точно регулировать конечную плотность путем изменения задержки в испарителе. .

Рис. 2. Теплоноситель течет внутри труб горизонтального трубчатого испарителя.

Вертикальные испарители с короткой трубкой

Вертикальный испаритель с короткой трубкой или каландром (рис. 3) является одним из первых типов, все еще широко используемых в коммерческих целях (3).

Испаритель с короткой трубкой характеризуется трубными решетками (A), проходящими через корпус, и центральным водосточным патрубком (B). Трубы прокатываются между двумя трубными решетками, и пар вводится, как показано на рисунке 3. Жидкость находится в трубах, а теплоноситель снаружи труб. Когда жидкость закипает, она поднимается вверх по трубкам и возвращается через центральный слив. Конденсат удаляется из любого удобного места в нижней части трубной решетки (например, C), а несконденсировавшиеся газы обычно удаляются где-то рядом с верхней трубной решеткой (например, D). Точные положения подачи (F) и разгрузки (C) варьируются, но положения, показанные на рисунке 3, являются довольно типичными.

Рабочий уровень жидкости обычно находится около верха верхней трубной решетки. Поперечное сечение нисходящего потока обычно составляет от 75% до 150% площади поперечного сечения труб. Трубы могут иметь диаметр от 1 дюйма до 4 дюймов и длину от 30 дюймов до 6 футов; общая практика отдает предпочтение примерно 2 дюймам в диаметре. и трубы длиной 5 футов. (4).

Циркуляция и теплопередача в этом типе испарителя сильно зависят от уровня жидкости (3). Кипение в трубах вызывает циркуляцию мимо поверхности нагрева. Циркуляция создается за счет разницы в удельном весе между объемной жидкостью и нагретой жидкостью и паром, образующимся внутри трубок. Самые высокие коэффициенты теплопередачи достигаются, когда уровень находится примерно на половине высоты трубок. Снижение ниже оптимального уровня приводит к неполному смачиванию стенки трубы с последующим увеличением склонности к загрязнению и быстрому снижению производительности. Когда этот тип испарителя используется с продуктом, который может откладывать соль или накипь, обычно уровень жидкости значительно выше оптимального и обычно выше верхней трубной решетки (3).

Преимущества вертикального испарителя с короткой трубкой:

• Требуется низкое свободное пространство
• Подходит для жидкостей с умеренной тенденцией к образованию накипи, так как продукт находится на стороне трубки, доступной для очистки
• Достаточно высокие коэффициенты теплопередачи могут быть получены с маловязкими жидкостями (до 5–10 сП)
• Относительно недорогой в производстве

Однако теплопередача в значительной степени зависит от влияния вязкости и температуры, он не предназначен для использования с чувствительными к температуре материалами и не подходит для кристаллических продуктов, если не обеспечивается перемешивание.

Одним из основных применений вертикального испарителя с короткой трубкой является концентрирование сока сахарного тростника.

Рис. 3. В вертикальном испарителе с короткой трубкой технологическая жидкость находится внутри труб, а теплоноситель — снаружи труб.

Вертикальные испарители с длинными трубами

Вертикальные испарители с длинными трубами, или с восходящей пленкой (рис. 4), являются одними из наиболее широко используемых трубчатых испарителей. Он может быть построен как большой единый блок, частично из-за высоких характеристик теплопередачи, демонстрируемых в самых разных условиях, а частично из-за простоты и низкой стоимости конструкции. По сути, это кожухотрубный теплообменник, установленный на парожидкостном сепараторе. Для этого требуется небольшая площадь пола, но высокая высота над головой. Трубки обычно имеют наружный диаметр 1–2 дюйма. и длиной 12–32 фута (1).

Разбавленное сырье поступает в нижнюю часть трубной решетки и течет вверх по трубам, при этом теплоноситель находится на стороне кожуха. В нижней части труб сырье нагревается до точки кипения. На некотором расстоянии вверх на трубках образуются пузырьки и начинается кипение, увеличивающее линейную скорость и скорость теплопередачи. В верхней части пробирок пузырьки быстро растут. В этой пузырьковой зоне порции жидкости и пузырьки быстро поднимаются по трубкам и выбрасываются с высокой скоростью сверху, где они сталкиваются с сепаратором жидкость/пар, который разрушает любую пену. Это позволяет использовать этот тип испарителя. для продуктов, склонных к пенообразованию (1).

Преимущества длиннотрубного вертикального испарителя:

• Уменьшенные требования к занимаемой площади
• Относительно высокие коэффициенты теплопередачи за счет частичного двухфазного потока
• Способность работать с пенообразующими жидкостями

Недостатки:

• Высокие требования к высоте над уровнем моря
• Более высокое падение давления в трубках, чем в испарителе с падающей пленкой
• Гидростатический напор на дне пробирок может повысить температуру продукта и вызвать проблемы с температурной чувствительностью

Вертикальные испарители с длинными трубами часто используются для концентрирования сиропов из тростникового сахара, черного щелока на бумажных фабриках, нитратов и щелоков для электролитического лужения.

Рис. 4. Сырье течет вверх по трубам, а теплоноситель течет вниз на межтрубном пространстве вертикального испарителя с поднимающейся пленкой.

Трубчатые испарители с принудительной циркуляцией

При проектировании трубчатого испарителя необходимо оценить значение механической рециркуляции. На первый взгляд, добавление насоса и дополнительных элементов управления увеличит затраты на установку, эксплуатацию и техническое обслуживание.

Однако рециркуляция части концентрата обратно в поток сырья может увеличить теплопередачу настолько, что позволит значительно уменьшить размер испарителя, что приведет к снижению общих затрат.

Повышенная скорость жидкости в трубах (обычно в диапазоне 4–10 футов/с) также может уменьшить или устранить любое потенциальное загрязнение, тем самым поддерживая производительность и сокращая время простоя. В испарителе с падающей пленкой это может улучшить загрузку жидкости в нижней части трубы, обеспечивая более высокое соотношение дистиллята и сырья.

В большинстве случаев, когда сырье содержит твердые частицы или присутствует кристаллизация, следует использовать принудительную циркуляцию. Преимущества использования испарителя с принудительной циркуляцией:

• Высокие коэффициенты теплопередачи
• Положительная циркуляция
• Снижение загрязнения или образования накипи

Основные недостатки принудительной циркуляции:

• Возможно более высокая стоимость
• Потребляемая мощность циркуляционного насоса
• Более длительное нахождение продукта в зоне нагрева (3)

Типичными применениями, в которых должна использоваться принудительная циркуляция, являются сульфат натрия, мочевина, хлорид натрия, сульфат аммония, хлорид магния, лимонная кислота и едкий калий.

Испаритель с падающей пленкой

Испаритель с длинной трубой с падающей пленкой (рис. 5) представляет собой вариант длиннотрубного испарителя с восходящей пленкой, в котором оборудование перевернуто вверх дном, так что трубчатый теплообменник находится сверху. секции сепаратора пара/жидкости. Сырье поступает в верхнюю часть испарителя, где специально разработанные распределители равномерно распределяют сырье по каждой трубе. Распределение подачи очень важно, и существует множество конструкций распределителей, но, как правило, большинство из них построено на перфорированной пластине того или иного типа, размещенной поверх верхней трубной решетки.

Преимущество испарителя с падающей пленкой состоит в том, что пленка тянется вниз под действием силы тяжести. В результате получается более тонкая и быстро движущаяся пленка, высокие коэффициенты теплопередачи и короткое время пребывания в зоне нагрева.

Испаритель с падающей пленкой особенно полезен в тех случаях, когда температурная движущая сила между теплоносителем и жидкостью мала (менее 15°F). Сочетание способности работать при низких перепадах температур и короткого времени пребывания делает испаритель с падающей пленкой пригодным для использования с чувствительными к температуре продуктами.

Конструкция парожидкостного сепаратора в нижней части трубной решетки в значительной степени зависит от свойств обрабатываемого материала и условий эксплуатации. Отношение перегоняемой жидкости к скорости подачи очень важно для испарителя с падающей пленкой. Разделения при высокой дистилляции с использованием однопроходного процесса могут уменьшить поток жидкости до уровня, при котором недостаточно поддерживать смачивание трубок у дна. Это может привести к потенциальному загрязнению труб разложившимся продуктом.

Основные преимущества испарителей с падающей пленкой:

• Относительно низкая стоимость
• Большая поверхность нагрева в одном корпусе
• Низкая задержка продукта
• Требования к небольшой площади
• Хорошие коэффициенты теплопередачи при разумных перепадах температур

Основные недостатки:

• Высокие требования к высоте
• Как правило, не подходит для соления или очистки материалов
• Обычно требуется рециркуляция

Типичными областями применения испарителей с падающей пленкой являются концентрирование молочных продуктов (таких как сыворотка, молочный белок, обезжиренное молоко, сливки и гидролизованное молоко), растворов сахара, мочевины, фосфорной кислоты и черного щелока.

Рис. 5. Испаритель с падающей пленкой представляет собой разновидность длиннотрубного испарителя с восходящей пленкой, в котором трубчатый теплообменник расположен над сепаратором жидкость/пар.

Испаритель с поднимающейся/падающей пленкой

Испарители с восходящей и нисходящей пленкой иногда объединяют в испаритель с поднимающейся/ниспадающей пленкой, чтобы объединить преимущества обоих (рис. 6). Когда требуется высокое соотношение выпаривания и исходного сырья, а концентрат может быть вязким, пучок труб можно разделить на две секции, причем первая работает как испаритель с восходящей пленкой, а вторая — как испаритель с падающей пленкой (5).

Поток поступает в нижнюю часть трубной решетки восходящей части пленки. Кипение начинается, когда жидкость поднимается по трубкам. Смесь жидкости и пара выгружается и перераспределяется по верху труб для прохода падающей пленки. Пары из прохода с поднимающейся пленкой способствуют распределению жидкости по трубкам и увеличивают скорость жидкости, что увеличивает теплопередачу. Смесь пара и жидкости из нисходящего потока разделяется во внешнем сепараторе.

Преимущества пленочного испарителя с восходящей/падающей пленкой:

• Относительно малое время пребывания
• Относительно высокая скорость теплопередачи
• Относительно низкая стоимость
• Возможно изготовление больших блоков
• Низкая фиксация
• Требования к небольшой площади
• Хорошая теплопередача в широком спектре услуг

К недостаткам относятся:

• Высокие требования к высоте над уровнем моря
• Часто требуется рециркуляция
• Как правило, не подходит для засоленных или сильно загрязняющих жидкостей

Их лучше всего применять при работе с прозрачными или пенистыми жидкостями, а также при необходимости больших испаряющих нагрузок. (5).

Рис. 6. Испаритель с восходящей/ниспадающей пленкой сочетает в себе преимущества конструкций с восходящей и ниспадающей пленкой.

Разборные пластинчатые испарители

Разборный пластинчато-рамный испаритель (рис. 7) сконструирован путем установки ряда рельефных пластин с угловыми отверстиями между верхней несущей планкой и нижней направляющей планкой. Пластины уплотнены прокладками и расположены так, чтобы образовывать узкие каналы для потока, когда ряд пластин зажат вместе в раме.

Жидкости направляются через соседние слои между пластинами последовательно или параллельно, в зависимости от прокладки. Прокладки удерживают жидкости и предотвращают их выход в атмосферу. Теплоноситель течет между каждой второй пластиной.

Эти системы могут работать как испарители с восходящей пленкой, с падающей пленкой или с восходящей/нисходящей пленкой.

При соответствующей конструкции для конкретного применения могут быть достигнуты очень высокие скорости и коэффициенты теплопередачи. Высокие скорости помогают свести к минимуму образование накипи или засоление поверхностей нагрева. Объем, удерживаемый в пластинчатом испарителе, очень мал по сравнению с большой доступной поверхностью теплопередачи. Для оптимизации теплопередачи и поддержания низких объемных температур пластинчатые испарители часто работают при пониженном давлении.

Преимущества разборных пластинчатых испарителей:

• Хорошо подходит для испарения термочувствительных, вязких и пенообразующих материалов
• Требуется компактный с небольшой высотой
• Легко чистится и модифицируется

Основным недостатком является большая площадь уплотнения. Утечки можно избежать, выбрав соответствующую прокладку для применения и следуя надлежащим процедурам сборки (5).

Типичными областями применения пластинчатых испарителей с разборными пластинами являются десорбция, удаление мономеров из полимеров и дезодорация.

Рис. 7. Разборный пластинчатый испаритель может работать в режиме восходящей пленки, падающей пленки или восходящей/нисходящей пленки.

Тонкопленочные испарители с перемешиванием

Одним из наиболее полезных типов испарителей для труднообрабатываемых материалов является тонкопленочный испаритель с перемешиванием (рис. 8). Хотя трубчатые испарители успешно используются с различными материалами, они менее эффективны с термочувствительными, вязкими, загрязняющими или высококипящими жидкостями. Деградация из-за длительного времени пребывания, загрязнение поверхностей теплопередачи, закупорка труб, низкая теплопередача и высокие перепады давления из-за высокой вязкости являются общими проблемами.

Тонкопленочное испарение с перемешиванием успешно решает проблемы с труднообрабатываемыми продуктами. Проще говоря, этот метод позволяет быстро отделить летучие компоненты от менее летучих с помощью непрямой теплопередачи и механического перемешивания текучей пленки продукта в контролируемых условиях. Разделение обычно проводят в условиях вакуума, чтобы максимизировать разницу температур при сохранении наиболее благоприятной температуры продукта. , а также для максимального удаления и извлечения летучих веществ.

В продаже имеются тонкопленочные испарители различных конструкций. Тонкопленочный или протираемый пленочный испаритель с перемешиванием состоит из двух основных узлов — нагреваемого корпуса и ротора. Доступны как вертикальные, так и горизонтальные конструкции. Ротор может иметь одну из нескольких конструкций, при этом зазор между ротором и стенкой нагревательного кожуха варьируется от фиксированного расстояния практически до нуля и фактически протирает стенку.

Большинство современных тонкопленочных испарителей имеют вертикальную цилиндрическую конструкцию с фиксированным зазором ротора. Сырье поступает в установку над зоной нагрева и равномерно распределяется ротором по внутренней окружности стенки корпуса ( Рисунок 9). Продукт спускается по стенке по спирали, а дугообразные волны, создаваемые лопастями ротора, создают сильно турбулентный поток, что приводит к сильному тепловому потоку. Летучие компоненты быстро испаряются. Пары могут течь как прямотоком, так и противотоком и готовы к конденсации или последующей обработке, когда они покидают установку. Нелетучие компоненты выгружаются на нижнем выходе. Непрерывная промывка носовыми волнами сводит к минимуму загрязнение термальной стенки, где продукт или остатки наиболее сконцентрированы.

Сочетание короткого времени пребывания, узкого распределения времени пребывания, высокой турбулентности и быстрого обновления поверхности позволяет тонкопленочному испарителю с перемешиванием успешно работать с термочувствительными, вязкими и загрязняющими материалами. «Стандартный» тонкопленочный испаритель обычно может обрабатывать материалы с вязкостью от 1 до 50 000 сП. Специальные конструкции транспортирующих роторов могут работать в диапазоне от 50 000 до 20 млн сП. Небольшой запас продукта и работа в близких к равновесию условиях в технологической зоне важны для продуктов с высокой реакционной способностью.

Тонкопленочные испарители с перемешиванием обладают широкой технологической гибкостью, и часто одна система может быть спроектирована для обработки различных продуктов в различных условиях эксплуатации (6). Обычно тонкопленочный испаритель работает при пониженном давлении в диапазоне 2–250 мм рт.ст. абс. Для нагрева испарителя используется пар или жидкий теплоноситель.

Преимущества тонкопленочного испарителя с мешалкой:

• Короткое время пребывания в зоне нагрева, измеряемое от секунд до минут
• Высокие коэффициенты теплопередачи благодаря турбулентности, создаваемой ротором
• Прямоточный поток с минимальным обратным смешением
• Способность работать с твердыми частицами и вязкими материалами с высокой концентрацией
• Меньшее разложение продукта, что приводит к более высокому выходу
• Высокая степень извлечения благодаря «выдавливанию» остатков ротором (7)

Недостатком является более высокая стоимость по сравнению со стандартным выпарным оборудованием. Кроме того, постановка или рекомпрессия пара для рекуперации энергии нецелесообразны.

Тонкопленочные испарители с перемешиванием обычно используются в таких областях, как:

• Очистка чувствительных органических химических веществ, таких как натуральные масла, жирные кислоты, изоцианаты, гербициды и инсектициды
• Концентрация пищевых и фармацевтических препаратов, таких как лецитин, ферменты, фруктовые и овощные пюре, биологические растворы, растительные и растительные экстракты и ферментационные бульоны
• Извлечение ценных ресурсов из потоков отходов, таких как растворители из красок, очистка отработанного моторного масла, глицерин из потоков сырой нефти и уменьшение объема потоков неорганических солей
• Дегазация термопластов, акриловых смол, фенолорезинов, силиконовых полимеров, полиэстера и нейлона
• минимизация опасных отходов для захоронения, например, поток радиоактивных отходов

Механическая и технологическая технология для тонкопленочных испарительных систем с механическим перемешиванием проверена и надежна, и ее следует учитывать всякий раз, когда применение обычных трубчатых испарителей оказывается затруднительным. Часто оптимальным решением является сочетание трубчатого и тонкопленочного испарителя с мешалкой (6).

Рисунок 8. Тонкопленочные испарители с перемешиванием или пленочные испарители хорошо подходят для обработки труднообрабатываемых материалов.

Рис. 9. Ротор равномерно распределяет сырье по внутренней окружности корпуса пленочного испарителя.

Требования к процессу

Перед оценкой процесса и оборудования необходимо определить требования, спецификации и стоимость товарного продукта. Затем должны быть определены общие спецификации процесса, необходимые для производства товарного продукта. Процесс должен производить качественный продукт с хорошим выходом и минимальными отходами. Следует учитывать следующие факторы:

• Время запуска процесса для максимального увеличения времени непрерывной работы и сведения к минимуму потерь продукта во время стабилизации процесса
• Минимальная задержка продукта при остановке для минимизации потерь продукта
• Короткое время пребывания для минимизации потерь продукта из-за деградации
• Предотвращение засорения, приводящего к потере рабочего времени для очистки
• Возможность выжимать ценные продукты из концентрированных остатков, где продуктом является дистиллят, что снижает количество отходов и необходимость повторного использования (или второго этапа) для извлечения дополнительного продукта
• Возможность отделения летучих веществ до низкого уровня в концентрате (массоперенос), если концентратом является продукт

Выбор испарителя

Выбор лучшего испарителя может быть простым или сложным. Такие характеристики продукта, как высокая вязкость или тяжелые твердые вещества, дают определенное направление. Однако для многих простых приложений все или многие из различных типов одинаково хорошо справляются с этим процессом. В таких случаях выбор может быть продиктован такими факторами, как производительность, мелкосерийное производство, прошлый опыт завода, доступное пространство, требования оператора, требования к коммунальным услугам, требуемое техническое обслуживание и/или стоимость.

В таблице ниже приведены некоторые рекомендации по выбору испарителя для конкретного применения.

Как правило, наиболее экономичным выбором для малопроизводительного или серийного производства нескольких продуктов является испаритель периодического действия или периодического перемешивания. Он прост, недорог и позволяет работать с целым рядом продуктов с переменными характеристиками и условиями эксплуатации. Это может потребовать больше времени на очистку, но, как правило, это система с низким уровнем обслуживания.

Там, где требуется высокая производительность, обычно используется непрерывный процесс. Трубчатые испарители являются лучшим выбором там, где они применимы.

Производительность, вязкость, содержание твердых частиц, склонность к загрязнению и склонность к пенообразованию определяют, какой тип лучше всего подходит и требует ли конструкция циркуляции. Как правило, испарители с принудительной циркуляцией дороже, чем испарители с естественной циркуляцией, но в некоторых -коэффициенты переноса позволяют использовать испаритель достаточно малого размера, чтобы капитальные затраты были примерно такими же или ниже.

Если с продуктом трудно обращаться из-за чрезвычайной чувствительности к температуре, высокой вязкости, тяжелых твердых частиц или высокой склонности к загрязнению, может потребоваться такая технология, как пластинчатый и рамный или тонкопленочный испаритель с мешалкой.

Цитированная литература

1. МакКейб, У. Л., и Дж. К. Смит, «Единичные операции химического машиностроения», McGraw-Hill, Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, стр. 533–538 (1958)
.
2. Керн, Д. К., «Технологическая теплопередача», McGraw-Hill, Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, стр. 401–403 (19).50)
3. Перри, Р. Х., Чилтон С. Х., Киркпатрик С. Д., «Справочник инженера-химика», 4-е изд., McGraw-Hill, New York, NY, стр. 11–24–11–29 (1963)
.
4. Бэджер, У.Л., «Введение в химическую инженерию», McGraw-Hill, Нью-Йорк, с. 174 (1955)
5. Minton, PE, «Справочник по технологии испарителей», Noyes Publications, New York, NY, стр. 70–100 (1986)
.
6. Хайд В. Л. и В. Б. Гловер, «Испарение сложного продукта», Химическая обработка, 60 (2), стр. 59.–61 (февраль 1997 г.)
7. Фриз Х.Л. и Гловер В.Б. Тонкопленочные испарители с механическим перемешиванием // Хим. англ. Прогресс, 75 (1), стр. 52–58 (январь 1979 г.)

УИЛЬЯМ Б. ГЛОВЕР — технический консультант и бывший вице-президент по проектированию процессов в LCI Corp. (а/я 16348, Шарлотта, Северная Каролина, 28297; телефон: (704) 398-7878; факс: (704) 392- 8507; электронная почта: [email protected]). Он проработал в LCI 40 лет и является специалистом по проектированию процессов, дистилляции и теплопередаче в пищевой, фармацевтической, химической и полимерной промышленности. Он получил степень бакалавра гуманитарных наук в Университете штата Северная Каролина, является членом AIChE и зарегистрированным профессиональным инженером в Северной Каролине 9.0005

Загрузите PDF-файл этой статьи здесь

Увлажнители быстро портятся. Вот как их очистить.

Мы самостоятельно проверяем все, что рекомендуем. Когда вы покупаете по нашим ссылкам, мы можем получать комиссию. Узнать больше›

1. Дом
2. Уборка

Обновлено, декабрь 2022 г.

Обновления

Мы просмотрели это руководство и по-прежнему придерживаемся всех наших советов. Мы обновили несколько ссылок, чтобы убедиться, что они отражают наши текущие выборы увлажнителей.

Увлажнители воздуха могут быть незаменимым средством обеспечения комфорта. Они также могут быть отвратительными. Без регулярной чистки и ухода ваш увлажнитель может превратиться в порочную, гноящуюся выгребную яму с бактериями и плесенью. Не то, чем хочется дышать.

К счастью, обслуживание довольно простое, если делать это достаточно часто. Большинство производителей увлажнителей рекомендуют еженедельную очистку. Агентство по охране окружающей среды рекомендует очищать и дезинфицировать увлажнитель каждые три дня. Это может показаться большой работой, но это стоит сделать, чтобы избежать ужасного легкого увлажнителя.

Что вам нужно

Вода: Иногда вам нужна вода для очистки воды — в данном случае для полоскания, хотя вам может понадобиться замочить некоторые предметы.

Дистиллированный уксус , порошок лимонной кислоты или аналогичная слабая кислота: Один из них поможет вам удалить известковый налет и другие минералы, которые могут прилипнуть к частям вашего увлажнителя.

Щетка или губка для чистки: Еще одно вспомогательное средство общего назначения, щетка или губка, дадут вам немного больше моющих средств, если вам нужно справиться с особо стойкой грязью или грязью. Нам нравится губка для скруббера Jetz-Scrubz.

Отбеливатель или перекись водорода (необязательно, но рекомендуется): Вам также может иногда понадобиться продезинфицировать увлажнитель, и одно из этих химических веществ поможет убить любые неприятные микробы, которые могли попытаться поселиться в вашем увлажнителе.

Сколько времени займет чистка?

Около 20-30 минут в неделю плюс время на сушку. Для более глубокой очистки или дезинфекции вам может потребоваться один час в месяц или около того, хотя этот промежуток времени также включает в себя много замачивания и сушки.

Опорожните резервуар для воды и дайте ему высохнуть на воздухе

Независимо от того, откуда поступает ваша вода, в ней все равно будут микробы, которые со временем превратятся в биопленку. Поэтому, если вы планируете выключить увлажнитель на день, не оставляйте там воду. Вылейте его, дайте резервуару высохнуть в течение 30–60 минут, а затем снова наполните его, когда будете готовы снова использовать увлажнитель.

Если вы склонны включать увлажнитель до тех пор, пока резервуар не опустеет, вам все равно следует выполнять опорожнение вручную каждые пару дней. Добавление бактериостатического средства, такого как Essick Air или Protec Humidifier Tank Cleaner, в резервуар каждый раз, когда вы его заполняете, также поможет предотвратить рост в нем любых неприятных маленьких организмов.

Разберите весь увлажнитель и промойте все части

Этот процесс представляет собой базовую очистку поверхности, которая поможет избавиться от всего нежелательного, что начинает прилипать. Просто убедитесь, что никакие детали не пропитаны электронными компонентами. Обратитесь к руководству пользователя вашего увлажнителя, если у вас есть какие-либо вопросы или опасения. Вы должны делать этот тип очистки, по крайней мере, один раз в неделю. Если у вас есть увлажнитель, пригодный для мытья в посудомоечной машине, такой как наш старый лучший выбор, Honeywell HCM-350 тоже подойдет.

Протрите или очистите бак и поддон уксусом или лимонной кислотой

На этом этапе вы также можете заметить меловидное белое вещество на некоторых частях. Это образование известкового налета из любых минералов, присутствующих в вашей воде. Это совершенно нормально, но вы все равно должны избавиться от него.

Нанесите немного белого уксуса, порошка лимонной кислоты или аналогичного слабокислого вещества на губку, щетку или ткань, и это поможет удалить грязь. Вам понадобится всего около 2 столовых ложек этой кислоты на полгаллона воды. Прочтите этикетку на контейнере с веществом или обратитесь к инструкции по эксплуатации, прилагаемой к увлажнителю, если вы нервничаете.

Используйте немного смазки для локтей и не забудьте также обойти все неудобные углы. Мы стараемся рекомендовать увлажнители, которые легко чистить, но с некоторыми резервуарами увлажнителя неудобно и неприятно иметь дело.

Когда вы закончите, снова промойте детали, чтобы избавиться от излишков кислоты, и дайте им высохнуть на воздухе. Возможно, вам придется дать увлажнителю немного поработать, чтобы избавиться от оставшегося запаха уксуса.

Замочите стойкий известковый налет или другой осадок

Если скопившийся осадок никак не сдвинется с места, налейте выбранную вами слабую кислоту (белый уксус или лимонную кислоту) прямо в резервуар или лоток и оставьте там примерно на 20 минут. Затем снова пройдитесь кистью или губкой, и это должно помочь. Как только вы избавитесь от всего осадка, промойте детали в проточной воде и дайте им высохнуть.

Дезинфекция увлажнителя

Хотя уксус или лимонная кислота помогут избавиться от видимого известкового налета, они не уничтожат плесень или невидимые микробы, которые всегда пытаются укорениться в вашем увлажнителе. Поэтому вам нужно будет периодически дезинфицировать весь блок раствором хлорной извести или перекисью водорода. Как правило, вы должны делать эту чистку один или два раза в месяц. Вы узнаете, что это просрочено, если ваш увлажнитель начнет пахнуть сыростью.

У вас есть несколько разных способов справиться с этой задачей, в зависимости от того, насколько грязен ваш увлажнитель. Вы можете использовать щетку, чтобы очистить все детали так же, как вы это делали для удаления известкового налета (не смешивайте уксус и отбеливатель!), или вы можете замочить пластиковые детали на 20-30 минут, прежде чем опорожнять, промывать и протирать их. чистый.

Чтобы убедиться, что вы проникли во все щели и углы, некоторые люди рекомендуют вынести увлажнитель на улицу, подключить его к сети, налить раствор отбеливателя прямо в резервуар, а затем дать ему поработать на высокой мощности в течение 30–60 минут. отбеливатель может проникнуть через всю систему. «Внешняя» часть здесь ключевая — вы не хотите вдыхать пары отбеливателя.

Что делать с фильтром

Испарительные увлажнители, такие как Vornado EVDC300, используют фильтр или фитиль для подачи воды из резервуара к вентилятору. Когда вы очищаете остальные части увлажнителя, вы также должны промывать фильтр в холодной воде в течение примерно 20 минут, чтобы удалить все накопившиеся минералы. Не беспокойтесь, если заметите, что с фильтра соскальзывает какая-то коричневая слизистая субстанция — если грязь отделяется, это означает, что вы все делаете правильно, потому что вы ее не вдыхаете. химические растворы на фильтре: они могут разрушить противомикробные покрытия на фильтре, которые препятствуют росту микробов.

Даже при регулярном обслуживании вам все равно придется заменять фильтр каждые три-шесть месяцев, несмотря ни на что. Но простой способ продлить срок службы фильтра — просто переворачивать его каждый раз при смене воды. Если вы планируете выключать увлажнитель более чем на день, снимите фильтр и дайте ему высохнуть, или вы можете дать увлажнителю поработать около часа без воды, пока он не высохнет.

О вашем гиде

Том Данн

Том Данн является младшим штатным автором в Wirecutter, пишет статьи по HVAC и другим темам по благоустройству дома. Иногда его любопытство берет верх над ним, например, когда он подключил обогреватель и гитарный усилитель Marshall к одному удлинителю. Совет: не делайте этого.

Дополнительная литература

• Как очистить осушитель

  Тим Хеффернан

  Очистка осушителя занимает всего несколько минут в месяц и может продлить срок службы машины.

  ---

  Learn more

  • Чем мыть плитку
  • Плитка темно зеленая
  • Шпаклевка геркулес финишная на полимерной основе
  • Как мыть хрустальную люстру
  • Принцип работы гидроаккумулятора
  • Теплые водяные полы в деревянном доме без стяжки
  • Отполировать стекло
  • Ножницы по металлу для фигурной резки
  • Кранбуксы для смесителей виды
  • Как почистить серебро в домашних от черноты
  • Как размагнитить экран телевизора в домашних условиях

  
  
  

  ФИО* E-mail* Запрос*

  Прикрепить файл