BEPRLS Ksztette Varga Istvn VEGYSZETILELMISZERIPARI KZPISKOLA CSKA varga

BEPÁRLÁS Készítette: Varga István VEGYÉSZETI-ÉLELMISZERIPARI KÖZÉPISKOLA CSÓKA varga. i@neobee. net

§ Bepárlásnak nevezzük azt a műveletet, amely során a gyakorlatilag nem illékony anyagok oldatait úgy töményítik, hogy az oldószer egy részét forralással elpárologtatják. ü Az oldószer elpárologtatása az oldat teljes térfogatában megy végbe. ü A bepárlást szilárd anyagok oldatainak (főként sók és bázisok vizes oldatainak), valamint magas forráspontú folyadékok oldatainak besűrítésére használják.

A bepárlás elve

• Bepárlás alkalmával az oldattal hőt közölnek, aminek következtében az fokozatosan felmelegszik egészen a forrásponti hőmérsékletig. A forrásponti hőmérsékleten, amely az oldat feletti nyomás nagyságától függ, az oldatból oldószergőzök távoznak. • Az oldatban az oldott anyag koncentrációja növekszik. A koncentrációnövekedés sűrűségnövekedéssel jár.

• A bepárlandó oldat melegítése, azaz forralása, történhet közvetlen, vagy közvetett hőközléssel. • Ez utóbbi a gyakorlatban elterjedtebb. • Közvetlen hőközléskor a fűtőközeget (leginkább forró levegő, vagy megtisztított füstgáz) az oldatba, vagy az oldat fölé vezetik. • Közvetett hőközléskor a melegítést hőátadó felületen keresztül valósítják meg. A hőforrás leginkább vízgőz, de lehet füstgáz is, illetve valamilyen folyékony hőhordozó.

A bepárlást befolyásoló tényezők Ø Az oldatok melegítésekor a koncentráció növekedésével a forráspont is emelkedik. • Fontos kihangsúlyozni a következőket: 1. Az oldat forráspontja eltér a tiszta oldószer forráspontjától; 2. Az oldat hidrosztatikai nyomása következtében az alsó rétegek forráspontja magasabb, mint a felső rétegek forráspontja. 3. A bepárlást nagymértékben befolyásolja az oldat viszkozitása is.

Bepárló berendezések Ø A bepárló berendezések részei: 1. Bepárlókészülékek, 2. Segédberendezések (szivattyúk, hűtők stb. ).

A bepárló berendezések csoportosítása • A hőátadás módja szerint megkülönböztetünk: – Közvetlen és – Közvetett fűtésűeket. • Az üzemmenet szerint lehetnek: - Szakaszos és - Folyamatos üzeműek.

• A bepárlókészülékek száma szerint: – Egytestes és – Többtestes bepárlók. • A bepárlókészülékben uralkodó nyomás nagysága szerint: – Atmoszférikus nyomáson működők (nyitott bepárlók), – Túlnyomás alatt működők (zárt bepárlók) és – Vákuumban működők, szintén csak zárt készülékben valósítható meg.

• A bepárlás műveletének legfontosabb készüléke a bepárlókészülék, amely három fő részből áll: 1. Oldattér, vagy egyszerűen létér, ahol a bepárlandó oldat tartózkodik a bepárlás befejeztéig, és ahonnan a bepárolt oldatot el lehet vezetni; 2. Páratér, ahol a másodlagos gőz gyűlik össze a bepárlás során, és ahonnan a keletkezett gőzt el lehet vezetni; 3. Fűtőtér (zárt bepárlóknál), ahol a fűtőtest (csőköteges hőcserélő) helyezkedik el. Kisebb bepárlóknál elektromos fűtőtestet is alkalmazhatnak.

§ A bepárlók leggyakrabban állóhengeres, alul kúpos, vagy félgömbfenekű készülékek. § A bepárlókészülék rendszerint két- vagy háromrészesek, amelyek egymástól szétszerelhetők javítás, illetve tisztítás végett.

q A bepárlókészülékek különböző szempontok szerint csoportosíthatók. E szempontok a következők: 1. A fűtőtér kiképzése szerint megkülönböztetünk: – – Gőzköpenyes, Csőkígyós, Csöves és Csőköteges bepárlókészülékeket.

2. A fűtés módja szerint a készülék lehet: – Belső fűtőterű, – Külső fűtőterű és – Filmrendszerű bepárló. 3. Az oldat keringetésének, cirkulációjának módja szerint: – Természetes és – Mesterséges cirkulációjú bepárlók.

Nyitott bepárló (duplikátor) 1 – Üst 8 2 – Gőzpalást 3 – Gőzbevezetés 4 – Kondenzvíz elvezetés 5, 7 – Hőmérők 6 – Manométer 8 - Biztonsági szelep 9 – Nyílás a páratér légtelenítésére

Zárt bepárlókészülékek Függőleges csöves bepárló (Robert rendszerű bepárló) 1 – Bepárlótest; 2 – Fűtőtér; 3 – Forralócsövek: 4 – Központi ejtőcső; 5 – Szeparátortér; 6 – Cseppleválasztó; G 1 – Fűtőgőz; G 2 - Másodlagos gőz; O 1 – Kiindulási oldat; O 2 – Bepárolt oldat; K – Kondenzvíz.

Vízszintes, csöves fűtőterű bepárló 1 – Bepárlótest; 2 – Fűtőtér; 3 – Szeparátortér; G – Fűtőgőz; K – Kondenzátum.

q. A bepárlókészülék teljesítőképességére jellemző az egységnyi idő alatt elpárologtatott folyadékmennyiség. A bepárló nagy teljesítményű, ha nagy a: Ø fűtőfelület és a folyadéktér hányadosa; Ø hőmérsékletkülönbség a fűtőanyag és a bepárlandó oldat forráspontja között; Ø hőátbocsátási tényező; Ø folyadékfelszín, ahol kilépnek a gőzbuborékok.

Többtestes bepárlótelepek q Ha a technológiai folyamatban folyamatosan nagy mennyiségű bepárlandó oldat keletkezik, a gazdaságosság végett több bepárlókészüléket kapcsolnak össze, azaz bepárlótelepet alakítanak ki, és ebben végzik a műveletet. Ø A bepárlótelepben 1 kg víz elpárologtatásához a telep készülékeinek számával arányosan kevesebb fűtőgőzre van szükség.

A bepárlótestek Fűtőgőz mennyisége Fűtőgőz száma [kg] mennyisége [kg] elméleti valódi 1 1, 0 1, 1 2 0, 57 3 0, 33 0, 4 4 0, 25 0, 3 5 0, 27

q Az elsődleges gőzfogyasztás-csökkenése azzal magyarázható, hogy azt csak az első készülékbe vezetik. A többi készüléket az előzőben keletkezett másodlagos gőzzel fűtik. Az utolsó készülékből távozó gőzt a kondenzátorba vezetik, vagy a bepárlandó frissoldat előmelegítésére használják fel. § Attól függően, hogy a telepen belül milyen irányú a fűtőgőz és az oldat egyik bepárlóból a másikba való áramlási viszonya, megkülönböztetünk: - Egyenáramú és - Ellenáramú bepárlótelepet.

Egyenáramú bepárlótelep

Ellenáramú bepárlótelep