Evaporare flash

Schema de funcționare a unui separator de bliț.

Evaporarea rapidă (sau evaporarea parțială ) constă în evaporarea parțială (adică în care se evaporă doar o parte din lichid) efectuată prin trecerea lichidului printr-o supapă de laminare (sau alt dispozitiv de laminare).

Evaporarea parțială a lichidelor cu un singur component este utilizată în ciclul de refrigerare prin compresie.

Dacă alimentarea este alcătuită dintr-un amestec lichid multicomponent, faza de vapori la ieșirea din echipament (numită separator de bliț ) va fi mai bogată în componenta mai volatilă decât faza lichidă.

Separarea blițului

Separatorul de bliț constă dintr-un rezervor în care alimentarea cu lichid este alimentată printr-un dispozitiv de laminare. Rezervorul are o ieșire de jos pentru faza lichidă, colectată în partea inferioară a containerului și o ieșire de sus pentru faza de vapori, care este lipsită de antrenarea lichidului printr-un demister .

Nivelul lichidului colectat în fundul rezervorului este în general controlat de o supapă de control situată la ieșirea lichidului, care își variază deschiderea în funcție de nivelul atins de lichidul din recipient.

Procesul de separare rapidă a unui lichid cu mai multe componente poate fi privit ca o distilare cu un singur stadiu de echilibru. Calculul cantităților de vapori lichizi și de ieșire se efectuează printr-uncalcul de încercare pornind de la ecuația Rachford-Rice :

\sum _{i}{\frac {z_{i}\,(K_{i}-1)}{1+\beta \,(K_{i}-1)}}=0

{\ displaystyle \ sum _ {i} {\ frac {z_ {i} \, (K_ {i} -1)} {1+ \ beta \, (K_ {i} -1)}} = 0}

{\ displaystyle \ sum _ {i} {\ frac {z_ {i} \, (K_ {i} -1)} {1+ \ beta \, (K_ {i} -1)}} = 0}

unde este:

z _i este fracția molară a componentei i din furaj, despre care se presupune că este cunoscută;
β este fracția de alimentare evaporată;
K _i este constanta de echilibru a componentei i .

Constanta de echilibru K _i este o funcție a temperaturii și este definită de ecuația:

y_{i}=K_{i}\,x_{i}

{\ displaystyle y_ {i} = K_ {i} \, x_ {i}}

{\ displaystyle y_ {i} = K_ {i} \, x_ {i}}

in care:

x _i este fracția molară a componentei i în faza lichidă;
y _i este fracția molară a componentei i în faza de vapori.

Odată ce ecuația Rachford-Rice a fost rezolvată pentru β , compozițiile x _i și y _i pot fi determinate ca:

{\begin{aligned}x_{i}&={\frac {z_{i}}{1+\beta (K_{i}-1)}}\\y_{i}&=K_{i}\,x_{i}.\end{aligned}}

{\ displaystyle {\ begin {align} x_ {i} & = {\ frac {z_ {i}} {1+ \ beta (K_ {i} -1)}} \\ y_ {i} & = K_ {i } \, x_ {i}. \ end {align}}}

{\ displaystyle {\ begin {align} x_ {i} & = {\ frac {z_ {i}} {1+ \ beta (K_ {i} -1)}} \\ y_ {i} & = K_ {i } \, x_ {i}. \ end {align}}}

În special, ecuația Rachford-Rice poate avea multe soluții pentru β , dar dintre ele doar una face x _i și y _i pozitive și este dată de:

{\frac {1}{1-K_{\text{max}}}}=\beta _{\text{min}}<\beta <\beta _{\text{max}}={\frac {1}{1-K_{\text{min}}}}.

{\ displaystyle {\ frac {1} {1-K _ {\ text {max}}}} = \ beta _ {\ text {min}} <\ beta <\ beta _ {\ text {max}} = { \ frac {1} {1-K _ {\ text {min}}}}.}

{\ displaystyle {\ frac {1} {1-K _ {\ text {max}}}} = \ beta _ {\ text {min}} <\ beta <\ beta _ {\ text {max}} = { \ frac {1} {1-K _ {\ text {min}}}}.}

Aplicații

Separarea blițului este utilizată în multe scenarii, inclusiv:

Bibliografie

(EN) Robert Perry , Dow.W. Green, Perry's Chemical Engineers 'Handbook , ediția a VIII-a, McGraw-Hill, 2007, ISBN 0-07-142294-3 .
(EN) Warren L. McCabe , Julian Smith; Peter Harriott, Unit Operations of Chemical Engineering , ediția a VII-a, McGraw-Hill Education (ISE Editions), 2005, ISBN 0-07-124710-6 .
William D. Baasel, Preliminary Engineering Engineering Plant Design , 2nd Edition, Van Nostrand Reinhold, 1990, ISBN 0-442-23440-6 ,OCLC 18907139 .
David HF Liu, Manualul inginerilor de mediu , ediția a II-a, CRC Press , 1997, ISBN 0-8493-9971-8 ,OCLC 35886123 .
Stanley S. Grossel, Proiectarea și dimensionarea tamburilor knock-out / rezervorilor pentru sistemele de ajutor de urgență , în Plant / Operations Progress ( AIChE ) , vol. 5, nr. 3, iunie 2004, pp. 129–135, DOI : 10.1002 / prsb.720050304 , ISSN 0278-4513 ( WC ACNP ) .
Stanley M. Walas, Echipamente de proces chimic: selecție și proiectare , Butterworth-Heinemann, 1988, ISBN 0-409-90131-8 ,OCLC 16714037 .

Elemente conexe

Echipamente chimice

Alte proiecte

Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere despre evaporarea flash

linkuri externe

Animații Vapor și Flash Steam , fotografii și explicații tehnice.
Tutorial Flash Steam , pe spiraxsarco.com .
Tehnologii de desalinizare a apei ( PDF ), la escwa.org.lb . Adus la 20 noiembrie 2008 (arhivat din original la 14 martie 2007) .
Program de evaporare Flash online , la petrochemical.gronerth.com . Adus la 20 noiembrie 2008 (arhivat din original la 13 februarie 2012) .
Recuperarea energiei din aburul flash , pe gilbertisrl.it .

Portal de inginerie

Portalul Termodinamicii