Evaporation and Evaporators
Ä°lkeler BuharlaÅŸma
BuharlaÅŸma, sıvı bir maddenin bir gaza veya buhara dönüÅŸmesidir. Temelde gaz ve buhar terimleri arasında temelde bir fark yoktur, ancak gaz, standart basınç ve sıcaklık koÅŸulları altında gaz halinde görünen bir maddeyi tanımlamak için kullanılır ve normal olarak bir maddenin gaz halindeki durumunu tanımlamak için buhar kullanılır. sıvı veya katı.Bir sıvıya kaynama noktasında, basınç sabit tutularak ısı eklendiÄŸinde, sıvının molekülleri, sıvı halde kendilerini birbirine baÄŸlayan moleküller arası kuvvetlerin üstesinden gelmek için yeterli enerji elde ederler ve tek tek buhar molekülleri olarak kaçarlar. buharlaÅŸma tamamlandı. Kaynayan bir sıvının sıcaklığı, sıvının tamamı gaza dönüÅŸtürülene kadar sabit kalır.
Her madde için, belirli bir miktarda maddenin buharlaÅŸtırılması için belirli bir miktar ısı saÄŸlanmalıdır. Bu ısı miktarı, maddenin gizli buharlaÅŸma ısısı olarak bilinir. Durum deÄŸiÅŸikliÄŸine uÄŸrayan her gram (veya her molekül) için uygulanan ısı miktarı, maddenin kendisine baÄŸlıdır. ÖrneÄŸin, bir gram suyu bir atmosfer basınçta kaynama noktasında buhara dönüÅŸtürmek için gereken ısı miktarı, yani suyun buharlaÅŸma ısısı yaklaşık 540 kaloridir.
Evaporation
Sıvılar, kaynama noktalarının altındaki sıcaklıklarda da gazlara dönüÅŸebilir. Kaynama noktasının altındaki bir sıvının buharlaÅŸmasına, herhangi bir sıcaklıkta bir sıvının yüzeyi sınırsız bir alanda açığa çıktığında meydana gelen buharlaÅŸma denir. Bununla birlikte, yüzey kapalı bir alanda açığa çıktığında ve sıvı, boÅŸluÄŸu buharla doyurmak için gerekenden fazla olduÄŸunda, yüzeyden çıkan maddenin molekül sayısı ile geri dönen madde arasında hızla bir dengeye ulaşılır. o. Sıcaklıktaki bir deÄŸiÅŸiklik bu dengeyi bozar; ÖrneÄŸin sıcaklıktaki bir artış, moleküllerin yüzeydeki aktivitesini arttırır ve sonuç olarak uçuÅŸ hızlarını arttırır.
Bir molekülün termal hareketi sıvının yüzey geriliminin üstesinden gelir ve buharlaşır, yani kinetik enerjisi yüzeydeki kohezyonun iÅŸ fonksiyonunu aÅŸar.
Sıcaklık yeni noktada kısa bir süre korunduÄŸunda, kısa sürede yeni bir denge kurulur.
Kapalı bir alanda bir sıvının buharının uyguladığı basınca buhar basıncı denir. Herhangi bir sıcaklıkta farklı maddeler için farklılık gösterir, ancak her maddenin belirli bir sıcaklık için belirli bir buhar basıncı vardır. Kaynama noktasında bir sıvının buhar basıncı atmosfer basıncına eÅŸittir. ÖrneÄŸin, bir barometredeki cıva yüksekliÄŸi cinsinden ölçülen suyun buhar basıncı 0 ° C'de 4,58 mm ve 100 ° C'de 760 mm'dir (kaynama noktası).
Bir molekülün termal hareketi sıvının yüzey geriliminin üstesinden gelir ve buharlaşır, yani kinetik enerjisi yüzeydeki kohezyonun iÅŸ fonksiyonunu aÅŸar.
Sıcaklık yeni noktada kısa bir süre korunduÄŸunda, kısa sürede yeni bir denge kurulur.
Kapalı bir alanda bir sıvının buharının uyguladığı basınca buhar basıncı denir. Herhangi bir sıcaklıkta farklı maddeler için farklılık gösterir, ancak her maddenin belirli bir sıcaklık için belirli bir buhar basıncı vardır. Kaynama noktasında bir sıvının buhar basıncı atmosfer basıncına eÅŸittir. ÖrneÄŸin, bir barometredeki cıva yüksekliÄŸi cinsinden ölçülen suyun buhar basıncı 0 ° C'de 4,58 mm ve 100 ° C'de 760 mm'dir (kaynama noktası).
BuharlaÅŸmayı etkileyen faktörler ÅŸunlardır:
- Havada buharlaÅŸan maddenin konsantrasyonu. Havada zaten yüksek konsantrasyonda buharlaÅŸan madde varsa, o zaman verilen madde daha yavaÅŸ buharlaÅŸacaktır.
- Havadaki diÄŸer maddelerin konsantrasyonu. Hava diÄŸer maddelerle zaten doymuÅŸsa, buharlaÅŸma için daha düÅŸük bir kapasiteye sahip olabilir.
- Maddenin sıcaklığı. Madde daha sıcaksa, buharlaşma daha hızlı olacaktır.
- Havanın akış hızı. Bu kısmen yukarıdaki konsantrasyon noktaları ile ilgilidir. Temiz hava sürekli olarak maddenin üzerinde hareket ediyorsa, o zaman havadaki madde konsantrasyonunun zamanla artma olasılığı daha düÅŸüktür ve bu da daha hızlı buharlaÅŸmayı teÅŸvik eder. Ek olarak, hareket halindeki moleküller hareketsiz durumdakilere göre daha fazla enerjiye sahiptir ve bu nedenle hava akışı ne kadar güçlüyse, hava moleküllerinin buharlaÅŸma gücü de o kadar büyük olur.
- Moleküller arası kuvvetler. Katı haldeki sıvıda molekülleri bir arada tutan kuvvetler ne kadar güçlü olursa, onları buharlaÅŸtırmak için o kadar fazla enerji giriÅŸi gerekir.
Evaporatörler
BuharlaÅŸtırma üniteleri (veya buharlaÅŸtırıcılar) proses suyu, atık su ve su bazlı atıkların arıtılması için buharlaÅŸtırma prensibini kullanır. Ä°ÅŸlem gören tipik sıvı, 100 g / L'den büyük olmayan bir konsantrasyona sahip organik ve inorganik kirleticiler içeren sulu bir atıktır.Farklı tipte evaporatörler, farklı performanslara sahip farklı su arıtma problemleriyle karşılaÅŸabilir.
Üretim kapasitesi 0.15 ila 60 ton / gün arasında deÄŸiÅŸmektedir ve tüm modeller atık suyu pompalanabilir bir sıvı olarak konsantre edebilir, düÅŸük güç tüketimi ile% 30 TDS ile kolayca bir konsantreye ulaÅŸabilir.
BuharlaÅŸtırıcılar ayrıca önceden konsantre edilmiÅŸ veya tortu bırakan sıvıları veya konsantre asitleri ve aşırı aşındırıcı sıvıları da iÅŸleyebilir. DoÄŸal veya zorunlu sirkülasyonlu ısı pompası, sıcak su veya buhar veya Mekanik Buhar Yeniden Sıkıştırma (MVR) kullanırlar.
Evaporatör uygulamalarının bazı örnekleri, suyun aÅŸağıdakilerden ayrılmasıyla ilgilidir:
- maddeleri ve aktif bileÅŸenleri geri kazanmak için seyreltilmiÅŸ galvanik banyolar
- yağı geri kazanmak için yaÄŸ emülsiyonları
- sabun ve deterjan bakımından zengin yağ giderme banyoları
- konsantre asit banyoları veya çok aşındırıcı çözeltiler
- fotografik banyolar
- konsantre salin solüsyonları
- depolama sahası sızıntı suyu ve atık depolama ve bertarafından kaynaklanan damlamalar
- sintine suları
- bitmiÅŸ mürekkep içeren durulama suları
- kimya, kozmetik ve ilaç endüstrisinin ara maddeleri ve atık sularının sentezlenmesi
Uygulama örnekleri
Alüminyum poli-klorür üretiminde sıfır deÅŸarj
Çevre yetkilileri ve daha yüksek bertaraf maliyetleri ile motive olan Barselona'dan çok uzak olmayan bir sanayi bölgesinde bulunan bir Ä°spanyol ÅŸirketi, 2001 yılında atık suları iÅŸlemek için kullanılan reçinelerin asit elüatlarını arıtmak için tasarlanmış bir tesis geliÅŸtirdi (bkz. Åžekil 1). üretim hatları.Tesisin amacı, ofset kliÅŸe baskı plakalarından gelen atıksu içerisinde çözünen alüminyumu geri kazanmaktı.
SaÄŸlanan buharlaÅŸtırıcı, ara sıvı içeren bir ısı pompalı vakumlu buharlaÅŸtırıcıdır: konsantre atık ve yoÄŸuÅŸma ile temas eden malzeme PTFE kaplı çeliktir ve iki PVDF ve silikon karbür eÅŸanjörde ısı deÄŸiÅŸimi saÄŸlanır.
BaÅŸlangıçtan bir yıl sonra, analitik sonuçlar nihai ürünün ilk beklentilerini doÄŸruladı - su arıtma için kimyasallar için pazarın talep ettiÄŸi sabit yoÄŸunluklu bir çözüm. Rejenerasyon banyolarının üretimi için damıtık geri dönüÅŸümü, sıfır deÅŸarj elde edildiÄŸinden, üretimin geniÅŸletilmesi için yerel izin alınmasına izin verdi.
GeçmiÅŸte ÅŸirket, HCl ve AlCl3 çözeltisinden oluÅŸan atıkları yüksek yıllık maliyet ve önemli depolama sorunları ile bertaraf ediyordu.
Åžu anda, bu maliyet kalemi ortadan kaldırılmıştır ve sınırlı tesis yönetimi maliyetleri ile birlikte, konsantre ürünü istikrarlı bir ÅŸekilde satarak yıllık bir gelir garanti etmektedir.
Kazıma iÅŸleminden çıkan atık suyun vakumla buharlaÅŸtırılması yoluyla arıtma
Tifdruk iÅŸleminde, baskı elemanları bir silindir üzerine oluk ÅŸeklinde oyulur. Daha sonra, silindir, daha sonra çizimi doÄŸrudan kağıda aktarmak için kazınmış çizimi dolduran mürekkebe batırılır.Silindir genellikle bir demir çekirdeÄŸe sahiptir ve gravürden önce nikel kaplıdır, elektrolitik olarak bakır kaplanır ve rektifiye edilir. Daha sonra silindir, döner prese yerleÅŸtirilmeden önce kazıma ve krom kaplamaya tabi tutulur. Kazıma, ışığa duyarlı jelatinin üzerine yayıldığı silindir yüzeyinin bir lazer ışınına maruz bırakılmasıyla gerçekleÅŸir. Lazer, jelatini yakar ve daha sonra bir ferrik perklorür çözeltisinin aşındırıcı etkisine maruz kalacak bir oluk oluÅŸturur.
Sürecin en önemli aÅŸamasıdır. Silindir biter bitmez, ferrik perklorür ve aşırı jelatinin izlerini gidermek için yıkanır, kurutulur ve krom kaplanır.
Bu iÅŸlem sırasında üretilen atık sular dört akıma ayrılır: nikel kaplamadan, bakır kaplamadan, gravürden ve krom kaplamadan gelen durulama suları. Tüm bu atık sular asidik pH, 8000 ppm'den yüksek KOÄ° ve yüksek ağır metal içeriÄŸi (nikel, krom, bakır ve klorür ve sülfatlar gibi diÄŸer kimyasal türler) olan sulu çözeltilerdir.
Özellikle gravür suları, 1500 ppm'den yüksek bir KOÄ°'ye, 1.5'ten daha düÅŸük bir asidik pH'a, yüksek miktarda demir ve klorür içeriÄŸine ve 80000 µS / cm'den daha yüksek bir iletkenliÄŸe, yüksek tuzluluk indisine sahiptir. Kazıma iÅŸleminde kullanılan ferrik perklorürden gelen demir ve klorür konsantrasyonu bu tür atık sular için kritiktir.
Yüksek ağır metal konsantrasyonu ve özellikle yüksek klorür içeriÄŸi, geleneksel kirlilik önleme tekniklerini baÅŸarılı olmamıştır.
Arıtma sürecinde, dört akış homojen hale getirmek için bir tankta depolanır.
Daha sonra atık sular, asitliÄŸin bir kısmını nötralize etmek ve 5.5 pH'a ulaÅŸmak için% 30 kostik soda ilave edilerek pH ayarlamasına tabi tutulur.
BuharlaÅŸma, iki adet ısı pompalı vakumlu buharlaÅŸtırıcı vasıtasıyla gerçekleÅŸir.
Bu buharlaÅŸtırıcılar iki akış üretir: sürekli üretilen bir damıtma ürünü ve kesintili bir ÅŸekilde otomatik olarak boÅŸaltılan bir konsantre.
Damıtma verimi yaklaşık% 90'dır. Damıtık bu süreçte geri dönüÅŸtürülür.
Uygun bir tankta depolanan konsantre, yürürlükteki mevzuata uygun olarak bertaraf edilir.
Tesis, 4200 m3 / yıl atık suyu arıtabilmektedir.
Ayrıca şunu da kontrol edin: infrared evaporator.
Daha fazla bilgi için lütfen Lenntech ile iletiÅŸime geçmekten çekinmeyin. evaporators.
Kaynaklar: www.answers.com, www.wikipedia.com