একটি বাষ্পীভবন চুল্লি কি? নীতি, প্রকার ও প্রয়োগ

বাষ্পীভবন চুল্লি কি? নীতিমালা, প্রকার এবং প্রয়োগ

মূল প্রশ্নের উত্তর:বাষ্পীভবন চুল্লি কি এবং এটি কীভাবে নিয়ন্ত্রিত দ্রাবক অপসারণের মাধ্যমে প্রক্রিয়া প্রবাহকে ঘনীভূত করে?An evaporation reactor is a heat-driven separation vessel that removes volatile solvents (typically water or organic solvents) from liquid process streams by applying thermal energy to vaporize the solvent while retaining concentrated non-volatile productsএই চুল্লিগুলি 500-2000 W/m2-K এর সামগ্রিক তাপ স্থানান্তর সহগ (U-মান) অর্জন করে, 5-10x এর ঘনত্বের ফ্যাক্টর,এবং তাপমাত্রা 50C (ভ্যাকুয়াম বাষ্পীভবন) থেকে 180C (বায়ুমণ্ডলীয়) পর্যন্ত কাজ করেসাধারণ কনফিগারেশনের মধ্যে রয়েছে পতনশীল ফিল্ম, উত্থানশীল ফিল্ম এবং মুছে ফেলা ফিল্ম বাষ্পীভবন, প্রতিটি খাদ্য, ফার্মাসিউটিক্যাল, রাসায়নিক,এবং বর্জ্য জল চিকিত্সা অ্যাপ্লিকেশন.

1বাষ্পীভবন চুল্লিগুলির মূল অপারেটিং নীতি

বাষ্পীভবন চুল্লি কর্মক্ষমতা তিনটি তাপ স্থানান্তর এবং ভর স্থানান্তর নীতি দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়ঃ

• তাপমাত্রা ড্রাইভিং ফোর্স এবং তাপ স্থানান্তরবাষ্পীভবনের হার সামগ্রিক তাপ স্থানান্তর সহগ (ইউ), তাপ স্থানান্তর এলাকা (এ),এবং গরম করার মাধ্যম এবং প্রক্রিয়া তরল মধ্যে লগারিদমিক গড় তাপমাত্রা পার্থক্য (LMTD): Q = U x A x ডেল্টা-টি_এলএম. পতনশীল ফিল্ম বাষ্পীভবনগুলি পাতলা তরল ফিল্ম গঠনের কারণে 1200-2000 W/m2-K এর U-মান অর্জন করে (0.1-0.5 মিমি), যখন জোরপূর্বক সঞ্চালনের প্রকারগুলি 800-1200 W/m2-K অর্জন করে।
• বাষ্প-তরল পৃথকীকরণ এবং আটক নিয়ন্ত্রণগরম করার অংশে উৎপন্ন বাষ্প একটি বিভাজন পাত্রে প্রবেশ করে যেখানে ড্রপলেট উত্তোলন ডিমিস্টার প্যাড, সেন্ট্রিফুগাল বিভাজক, বা ট্যাঞ্জেনশিয়াল ইনলেট ডিজাইন দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়।ডুহ্রিং নিয়ম গরমের মাত্রা বৃদ্ধিকে ঘনত্বের সাথে সম্পর্কিত করে: একটি 50% NaOH সমাধান বায়ুমণ্ডলীয় চাপে বিশুদ্ধ পানির উপরে 43C এর একটি ফুটন্ত পয়েন্ট বৃদ্ধি প্রদর্শন করে, যা সরাসরি উপলব্ধ তাপমাত্রা ড্রাইভিং ফোর্সকে প্রভাবিত করে।
• মাল্টি-ইফেক্ট এনার্জি ইন্টিগ্রেশনপ্রথম প্রভাব থেকে বাষ্প (প্রভাব 1) কম চাপে প্রভাব 2 এর জন্য গরম মাধ্যম হিসাবে কাজ করে, এবং 3-7 প্রভাবের মাধ্যমে। প্রতিটি পরবর্তী প্রভাব 20-40C কম তাপমাত্রায় কাজ করে,0 এর একটি বাষ্প অর্থনীতি অর্জনএকক-প্রভাবের জন্য.85-0.95, ডাবল-প্রভাবের জন্য 1.8-2.0 এবং ট্রিপল-প্রভাবের বাষ্পীভবনের জন্য 3.5-4.0, বাষ্পীভূত জলের কিলোগ্রাম প্রতি শক্তি খরচ নাটকীয়ভাবে হ্রাস করে।

2বাষ্পীভবন চুল্লিগুলির প্রধান প্রকার

শিল্পীয় বাষ্পীভবন চুল্লিগুলি তরল প্রবাহের প্যাটার্ন এবং যান্ত্রিক নকশার দ্বারা শ্রেণীবদ্ধ করা হয়ঃ

• ফালিং ফিল্ম ইভাপোরার রিঅ্যাক্টরতরলটি উল্লম্ব টিউবগুলির অভ্যন্তরীণ পৃষ্ঠের উপর একটি পাতলা ফিল্ম (0.1-0.5 মিমি) হিসাবে বিতরণ করা হয় (6-12 মিটার দৈর্ঘ্য, 30-50 মিমি ব্যাসার্ধ) এবং মহাকর্ষ দ্বারা নীচে প্রবাহিত হয়।বাসস্থানের সময় অত্যন্ত কম (5-30 সেকেন্ড), এটি ফলের রস, দুধের ঘনত্ব এবং ফার্মাসিউটিক্যাল এক্সট্রাক্টের মতো তাপ সংবেদনশীল পণ্যগুলির জন্য আদর্শ। 1200-2000 W / m2-K এর U- মান অর্জন করে এবং 100 cP পর্যন্ত সান্দ্রতা পরিচালনা করে।
• উইপড ফিল্ম (অস্থির পাতলা ফিল্ম) বাষ্পীভবনএকটি ঘোরানো উইপার ব্লেড সিস্টেম (টিপ গতি 4-12 মি / সেকেন্ড) উত্তপ্ত প্রাচীরের উপর একটি পাতলা অশান্ত ফিল্মে তরল ছড়িয়ে দেয়, যা অত্যন্ত সান্দ্র (100-100,000 সিপি), ফাউলিং,অথবা স্ফটিকীয় পদার্থ. সাধারণ ইউ-মানগুলি 800-1500 ওয়াট / এম 2-কে, 10-60 সেকেন্ডের আবাসনের সময় সহ। গ্লিসারল পুনরুদ্ধার, পলিমার ডিভোলাইটাইলাইজেশন এবং ব্যবহৃত তেল পুনরায় পরিশোধন করার ক্ষেত্রে স্ট্যান্ডার্ড।
• জোরপূর্বক সঞ্চালন বাষ্পীভবনএকটি সার্কুলেশন পাম্প (গরম করার টিউবগুলির মাধ্যমে প্রবাহের গতি 1.5-3.0 মি/সেকেন্ড) টিউবগুলিকে ফুটতে বাধা দেয় এবং চাপের অধীনে প্রক্রিয়া তরলকে তার ফুটন্ত পয়েন্টের উপরে ধরে রেখে ফুয়েলিংকে দমন করে,বিভাজক মধ্যে ঝলকানি. স্কেলিং, ক্রিস্টালাইজিং, এবং উচ্চ-শক্ত দ্রবণ যেমন লবণ স্যালাইন ঘনত্ব এবং বর্জ্য জল ZLD সিস্টেমের জন্য উপযুক্ত, 800-1200 W / m2-K এর U- মান সহ।

বাষ্পীভবন চুল্লি প্রকার তুলনা ম্যাট্রিক্স

প্রায়শই জিজ্ঞাসিত প্রশ্নাবলী (FAQ)

প্রশ্ন: একটি পতনশীল ফিল্ম বাষ্পীভবন চুল্লিতে সামগ্রিক তাপ স্থানান্তর সহগ কত?

উত্তরঃ পতনশীল ফিল্ম বাষ্পীভবনগুলি সাধারণত 1200-2000 ডাব্লু / এম 2-কে এর ইউ-মান অর্জন করে, বাষ্পীভবন চুল্লিগুলির মধ্যে সর্বোচ্চ। এটি কারণ পাতলা তরল ফিল্ম (0.1-0.05 মিমি) টিউব প্রাচীর ন্যূনতম তাপ প্রতিরোধ সৃষ্টি, এবং মহাকর্ষ-চালিত প্রবাহ থেকে উচ্চ পৃষ্ঠের পুনর্নবীকরণের হার কনভেক্টিভ তাপ স্থানান্তরকে উন্নত করে। তুলনা করার জন্য, জোরপূর্বক সঞ্চালন বাষ্পীভবনগুলি 800-1200 W / m2-K অর্জন করে।

প্রশ্ন: মাল্টি-ইফেক্ট বাষ্পীভবন কিভাবে শক্তির দক্ষতা বাড়ায়?

উত্তরঃ মাল্টি-ইফেক্ট বাষ্পীভবনে, প্রথম প্রভাব থেকে বাষ্প নিম্ন চাপে দ্বিতীয় প্রভাবের জন্য গরম করার মাধ্যম হিসাবে কাজ করে, এবং 3-7 প্রভাবের মাধ্যমে।একটি ট্রিপল-ইফেক্ট সিস্টেম 3 এর একটি বাষ্প অর্থনীতি অর্জন করে.5-4.0 (3.5-4.0 কেজি পানি বাষ্পীভূত প্রতি কেজি বাষ্প খরচ), 0.85-0.95 এর তুলনায় একক প্রভাবের জন্য। প্রতিটি পরবর্তী প্রভাব 20-40C কম কাজ করে,যার চূড়ান্ত প্রভাব সাধারণত 50-60C এ ভ্যাকুয়ামের অধীনে.

প্রশ্ন: ডুহ্রিং নিয়ম কি এবং বাষ্পীভবন চুল্লি ডিজাইনের জন্য এটি গুরুত্বপূর্ণ কেন?

উঃ ডুহ্রিং নিয়ম বলে যে এক চাপে দ্রবণের ফুটন্ত বিন্দু অন্য চাপে বিশুদ্ধ দ্রাবকের ফুটন্ত বিন্দুর একটি রৈখিক ফাংশন।এটি ফুটন্ত বিন্দু উচ্চতা (বিপিই) গণনা করতে ব্যবহৃত হয়, যা উপলব্ধ তাপমাত্রা ড্রাইভিং ফোর্স হ্রাস করে। উদাহরণস্বরূপ, 50% NaOH সমাধান বায়ুমণ্ডলীয় চাপে 43C এর BPE আছে,যার মানে রিঅ্যাক্টরকে বিশুদ্ধ পানির বাষ্পীভবন ছাড়াও অতিরিক্ত তাপীয় শক্তির 43C সরবরাহ করতে হবে, যা সরাসরি গরম করার এলাকার আকার এবং শক্তি খরচকে প্রভাবিত করে।

প্রশ্ন: কোন বাষ্পীভবন চুল্লি প্রকারটি অত্যন্ত ভিস্কোস বা ফাউলিং পণ্যগুলির জন্য সেরা?

উত্তরঃ 100-100,000 সিপি এর সান্দ্রতা এবং fouling-প্রবণ উপকরণগুলির জন্য মুছে ফেলা ফিল্ম (অস্থির পাতলা ফিল্ম) evaporators পছন্দসই পছন্দ।ঘোরানো উইপার ব্লেড (টিপ গতি 4-12 মি / সেকেন্ড) ক্রমাগত উত্তপ্ত পৃষ্ঠ পুনর্নবীকরণ, সংক্ষিপ্ত বাসস্থান সময় (10-60 সেকেন্ড) মাধ্যমে তাপীয় অবক্ষয় প্রতিরোধ, এবং উপাদান যে পতনশীল ফিল্ম বিতরণকারী বা স্কেল জোরপূর্বক সঞ্চালন টিউব ব্লক হবে হ্যান্ডেল।