parichehr
7th April 2011, 11:09 AM
در انتقال گرما در مایع یا مایعات در حال جوش حالت مخصوصی وجود دارد که تحت عنوان تبخیر بحث می شود.
هدف از تبخیر در واقع بالا بردن غلظت یک محلول است و گاهی در اهداف دیگری هم کاربرد دارد.
§ .تبخیر با خشک کردن فرق دارد ، چون در تبخیر ماده باقی مانده مایع است ولی در خشک کردن ماده باقی مانده کاملا" جامد است.
§ .تبخیر با تقطیر فرق دارد ، در تبخیر سیستم ها اغلب تک جزئی هستند ولی در تقطیر در جزئی می باشند، به همین دلیلجداسازی دو ماده توسط تبخیر امکان پذیر نیست.
§ .تبخیر با تبلور فرق دارد ، در تبخیر غلظت محلول افزایش می یابد ولی ساختمان کریستال ماده مهم نیست و اغلب به صورت دو قابی است. اما در تبلور ساختمان کریستالی مهم است.
در نتیجه محلول غلیظ بدست آمده خیلی با ارزش است و بخار بعد از مایع شدن به دور ریخته می شود، در بعضی موارد عکس این مسئله صادق است مثل شیرین کردن آب دریا.
انواع تبخیر کننده ها:
i. تبخیر کننده های عمودی با لوله های بلند که معمولا" جریان رو به بالا انجام می گیرد.
ii. تبخیر کننده های همزن دار که مقاومت اصلی در برابر انتقال گرما از بخار به آب در مایع در حال جوش در تبخیر کننده ، مایع را به هم می زند.
iii. تبخیر کننده با گردش اجباری در اینگونه دستگاهها مایع با سرعتی 0.3 الی 1.2 متر بر ثانیه وارد لوله می شود و با افزایش مقدار بخار در لوله ها سرعت بشدت افزایش می یابد.
پنج عامل برای انتقال گرما بین بخار آب و آب در حال جوش وجود دارد:
§.مقاومت جریان آب
§ مقاومت داخل و خارج لوله ها
§ مقاومت دیواره لوله ها
§ مقاومت مایع در حال جوش
§ ضریب کل و عکس مقاومت کل
مشکلات هنگام عملیات تبخیر:
1. غلظت: هر چه غلظت زیاد باشد دانسیته نیز افزایش می یابد تا زمانیکه محلول اشباع شود. اگر هنگام تبخیر بلورهای ذرات جامد تشکیل شود باید حتما" آن ها را از محلول دور کرد زیرا باعث بالا بردن حرارت می شود. در نتیجه محلول بصورت جوشیده در می آید.
2. کف کردن : بعضی از مواد به خصوص مواد آلی هنگام عملیات تبخیر کف ایجاد می کنند که د رنتیجه ایجاد ماندگی سنگین خواهد کرد وباز باعث جوشاندن مایع شده و مایع به بخار تبدیل شده تلف می گردد.
3. دما: در بعضی صنایع مانند ، صنایع مواد غذایی و دارویی وقتی که زودتر به درجه حرارت متوسط برسند ضایع می شوند که در اینجا باید از تکنیک های خاصی استفاده کرد.
4. جرم گرفتگی : بعضی از محلول ها باعث جرم گرفتگی لوله ها می شوند در نتیجه ضریب انتقال گرما پاین می آید در این مواقع باید دستگاه را خامش و لوله را پاک نمود، چون اگر این جرم ها سخت شود پاک کردن آن ها بسیار دشوار یا غیر ممکن است.
منبع: سایت علمی نخبگان جوانNjavan.com
هدف از تبخیر در واقع بالا بردن غلظت یک محلول است و گاهی در اهداف دیگری هم کاربرد دارد.
§ .تبخیر با خشک کردن فرق دارد ، چون در تبخیر ماده باقی مانده مایع است ولی در خشک کردن ماده باقی مانده کاملا" جامد است.
§ .تبخیر با تقطیر فرق دارد ، در تبخیر سیستم ها اغلب تک جزئی هستند ولی در تقطیر در جزئی می باشند، به همین دلیلجداسازی دو ماده توسط تبخیر امکان پذیر نیست.
§ .تبخیر با تبلور فرق دارد ، در تبخیر غلظت محلول افزایش می یابد ولی ساختمان کریستال ماده مهم نیست و اغلب به صورت دو قابی است. اما در تبلور ساختمان کریستالی مهم است.
در نتیجه محلول غلیظ بدست آمده خیلی با ارزش است و بخار بعد از مایع شدن به دور ریخته می شود، در بعضی موارد عکس این مسئله صادق است مثل شیرین کردن آب دریا.
انواع تبخیر کننده ها:
i. تبخیر کننده های عمودی با لوله های بلند که معمولا" جریان رو به بالا انجام می گیرد.
ii. تبخیر کننده های همزن دار که مقاومت اصلی در برابر انتقال گرما از بخار به آب در مایع در حال جوش در تبخیر کننده ، مایع را به هم می زند.
iii. تبخیر کننده با گردش اجباری در اینگونه دستگاهها مایع با سرعتی 0.3 الی 1.2 متر بر ثانیه وارد لوله می شود و با افزایش مقدار بخار در لوله ها سرعت بشدت افزایش می یابد.
پنج عامل برای انتقال گرما بین بخار آب و آب در حال جوش وجود دارد:
§.مقاومت جریان آب
§ مقاومت داخل و خارج لوله ها
§ مقاومت دیواره لوله ها
§ مقاومت مایع در حال جوش
§ ضریب کل و عکس مقاومت کل
مشکلات هنگام عملیات تبخیر:
1. غلظت: هر چه غلظت زیاد باشد دانسیته نیز افزایش می یابد تا زمانیکه محلول اشباع شود. اگر هنگام تبخیر بلورهای ذرات جامد تشکیل شود باید حتما" آن ها را از محلول دور کرد زیرا باعث بالا بردن حرارت می شود. در نتیجه محلول بصورت جوشیده در می آید.
2. کف کردن : بعضی از مواد به خصوص مواد آلی هنگام عملیات تبخیر کف ایجاد می کنند که د رنتیجه ایجاد ماندگی سنگین خواهد کرد وباز باعث جوشاندن مایع شده و مایع به بخار تبدیل شده تلف می گردد.
3. دما: در بعضی صنایع مانند ، صنایع مواد غذایی و دارویی وقتی که زودتر به درجه حرارت متوسط برسند ضایع می شوند که در اینجا باید از تکنیک های خاصی استفاده کرد.
4. جرم گرفتگی : بعضی از محلول ها باعث جرم گرفتگی لوله ها می شوند در نتیجه ضریب انتقال گرما پاین می آید در این مواقع باید دستگاه را خامش و لوله را پاک نمود، چون اگر این جرم ها سخت شود پاک کردن آن ها بسیار دشوار یا غیر ممکن است.
منبع: سایت علمی نخبگان جوانNjavan.com