El principio de la evaporación instantánea
Principio de evaporación flash
La evaporación flash se diferencia de la destilación en que no se agrega calor durante el proceso de evaporación flash. El principio es muy simple. El punto de ebullición de una sustancia aumenta a medida que aumenta la presión. Entonces, ¿significa que cuanto menor es la presión, menor es el punto de ebullición? Bueno, de esta manera, el fluido a alta presión y alta temperatura se puede descomprimir para bajar su punto de ebullición y entrar al tanque de flasheo. En este momento, la temperatura del fluido es mayor que el punto de ebullición a esa presión. El fluido hierve y se vaporiza rápidamente en el tanque flash y las dos fases se separan. El equipo que hace que el fluido se vaporice no es un tanque de flash, sino una válvula reductora de presión. La función del tanque flash es proporcionar un espacio para la rápida vaporización del fluido y la separación de vapor y líquido. Se puede ver que la evaporación instantánea también tiene un costo, que es el sacrificio de energía de presión. En una palabra, la evaporación instantánea es la ebullición de un fluido mediante la reducción de la presión para producir vapor y líquido. Establecer un equilibrio vapor-líquido a un nuevo nivel de presión. Se utiliza principalmente para sustancias puras.
La evaporación repentina, "FLASHING", es de hecho una palabra imagen derivada del fenómeno de separación vapor-líquido causado por la descompresión, pero su definición estricta es aplicable a mucho más que esto. termodinámica Cálculo del cambio del estado de equilibrio al siguiente estado de equilibrio termodinámico Por lo tanto, si el cambio entre dos estados termodinámicos es solo una disminución de la presión, no hay intercambio de trabajo y calor interno y externo.
Según la ley de Henry P=EX, la solubilidad de los solutos en fase gaseosa en disolventes en fase líquida es diferente a diferentes temperaturas y presiones parciales. Cuando la presión del solvente disminuye, el soluto en el solvente se desorberá rápidamente y se liberará automáticamente, formando una evaporación instantánea. La energía de la evaporación instantánea la proporciona el propio disolvente, por lo que la temperatura del disolvente disminuye durante el proceso de evaporación instantánea. Desde una presión determinada más alta hasta una presión determinada más baja, la cantidad de soluto desorbido al alcanzar el equilibrio de desorción es cierta, y la cantidad correspondiente de soluto que queda en el disolvente también es cierta. Por lo tanto, sólo existe un objetivo de control para la evaporación instantánea, que es la presión de la evaporación instantánea
Ley de Henry Ley de Henry
Una de las leyes básicas de la química física fue escrita por W. Henry del Reino Unido Lo que se descubrió al estudiar las reglas de solubilidad de los gases en líquidos en 1803 se puede expresar como: "A una determinada temperatura, la concentración de un determinado gas en la solución es proporcional a la presión de equilibrio del gas en ella. La superficie del líquido". Los experimentos muestran que sólo cuando Esta ley sólo es correcta cuando la solubilidad del gas en el líquido no es muy alta. En este momento, el gas es en realidad un soluto volátil en una solución diluida, y la presión del gas es la presión de vapor del soluto. Por lo tanto, la ley de Henry también se puede expresar como: a una determinada temperatura, la presión parcial de vapor del soluto en una solución diluida es proporcional a la concentración de la solución: pB = kxB
donde pB es la presión parcial de vapor del soluto en la solución diluida [ 1]; xB es la fracción de cantidad del soluto; k es la constante de Henry, su valor está relacionado con la temperatura, la presión y la naturaleza del soluto y el solvente. Dado que varias concentraciones son proporcionales en una solución fina, xB en la fórmula anterior también puede ser mB (concentración molar) o cB (cantidad de concentración de sustancia), etc., y el valor k en este momento cambiará en consecuencia.
La ley de Henry sólo se aplica si el estado molecular del soluto en fase gaseosa y en fase líquida son iguales. Si las moléculas de soluto se disocian, asocian, etc. en la solución, entonces xB (o mB, cB, etc.) en la fórmula anterior debe referirse al contenido de la parte con el mismo estado molecular que en la fase gaseosa; la presión total no es grande.
Si se disuelven varios gases en el mismo líquido al mismo tiempo, la ley de Henry se puede aplicar a cualquiera de los gases en términos generales: cuanto más diluida esté la solución, más; La ley de Henry exacta es Cuando xB→0, la energía del soluto obedece estrictamente las leyes.
Principio: Después de la presurización, la presión parcial del vapor disminuye, lo que hace que más disolvente (normalmente agua) pase a estado gaseoso para alcanzar la concentración.
Estructura: Muy sencilla. El diámetro es mayor, un poco como un ciclón. Eso sí, debes mantener una cierta altura, de lo contrario el líquido se escapará.
La evaporación repentina es cuando agua saturada a alta presión ingresa a un recipiente de presión relativamente baja y debido a la disminución repentina de la presión, el agua saturada pasa a formar parte del vapor de agua saturado y del agua saturada bajo la presión del recipiente.
Causa de formación:
Cuando el agua se calienta a presión atmosférica, 100°C es la temperatura más alta permitida para el agua líquida bajo esa presión. El recalentamiento no aumenta la temperatura del agua, solo la convierte en vapor. El calor absorbido por el agua a medida que se calienta hasta su punto de ebullición se llama "calor sensible", o calor sensible del agua saturada. El calor necesario para convertir agua saturada en vapor bajo la misma presión atmosférica se denomina "calor latente". Sin embargo, si el agua se calienta a cierta presión, el punto de ebullición del agua será superior a 100 °C, por lo que se requiere más calor sensible.
Cuanto mayor sea la presión, mayor será el punto de ebullición del agua y mayor será el contenido de calor. A medida que la presión disminuye, parte del calor sensible se libera y este exceso de calor se absorbe en forma de calor latente, lo que hace que parte del agua se convierta en vapor.
Situación real:
Se produce evaporación repentina en el sistema de tuberías, lo que fácilmente provoca daños por cavitación en la válvula. Puede elegir una válvula de alta presión anticavitación, que se caracteriza por. Múltiples estrangulamientos y presión compartida son deficientes, también se pueden elegir materiales que sean resistentes a la erosión por cavitación.
La evaporación flash también se puede utilizar como fuente de energía para recuperar aguas residuales de calderas y generación de energía geotérmica en centrales térmicas.
Presta también atención al vapor flash al flashear.
¿Qué es el vapor flash?
Cuando se despresuriza el agua caliente de condensado o el agua de la caldera bajo una determinada presión, parte del agua se evaporará dos veces y el vapor resultante será vapor flash.
¿Por qué es importante el vapor flash?
Debido a que contiene calor que permite que una fábrica funcione económicamente, sin utilizarlo, se desperdicia energía.
¿Cómo se forma el vapor flash?
Cuando se calienta agua a presión atmosférica, 100°C es la temperatura máxima permitida para el agua líquida a esa presión. El recalentamiento no aumenta la temperatura del agua, solo la convierte en vapor. El calor absorbido por el agua a medida que se calienta hasta su punto de ebullición se llama "calor sensible", o calor sensible del agua saturada. El calor necesario para convertir agua saturada en vapor bajo la misma presión atmosférica se denomina "calor latente". Sin embargo, si el agua se calienta bajo cierta presión, el punto de ebullición del agua será superior a 100°C, por lo que se requiere más calor sensible. Cuanto mayor sea la presión, mayor será el punto de ebullición del agua y mayor será el contenido de calor. A medida que la presión disminuye, parte del calor sensible se libera y este exceso de calor se absorbe en forma de calor latente, lo que hace que parte del agua se convierta en vapor.
La evaporación instantánea también tiene un buen valor de aplicación, como la tecnología de condensación instantánea:
Haga vacío, reduzca el punto de ebullición, hierva a menos de 100° y luego retire el agua condensada. .
La ventaja es que el material no se destruye con las altas temperaturas y se utiliza generalmente en alimentos y medicinas.
Principio de funcionamiento: utilizar la diferencia de volatilidad de cada componente en la mezcla líquida para vaporizarlo parcialmente utilizando energía térmica como medio para enriquecer los componentes ligeros en la fase de vapor y enriquecer la fase líquida. combinar componentes y separarlos.