procesi prerade i dorade vode - Hemijski fakultet - Univerzitet u ...

3.7 Isparavanje
Isparavanje se primenjuje za odvajanje isparljivih rastvarača od rastvorenog materijala, koristi
se isparljiva faza kako bi se postiglo razdvajanje. Za obradu vode primenjuje se postupak
zagrevanja sirove vode do pare koja se potom kondenzuje. Rastvorene soli se zadržavaju u
rastvoru, koji postaje još koncentrovaniji i izbacuju se u struji efluenta.
Pogonska sila za proces je toplotna energija koja je potrebna za grejanje vode do tačke
ključanja i za dostizanje promene iz tečne faze u parnu. U većini slučajeva za dobijanje
energije je potrebna promena faze. Zahtevana energija može biti računata kao što sledi:
• specifični toplotni kapacitet vode je 4.19 KJ/kg /°C pa je potrebna energija od 335 MJ za
podizanje temperature 1 m³ vode sa 20° do 100°C,
• latentna toplota isparavanja vode je 2.26 MJ/kg, zato se za promenu 1m³ vode od tečne do
gasovite faze zahteva 2260 MJ,
• ukupna toplotna energija za isparavanje 1 m³ vode je 2595 MJ.
Upotrebom velikog broja tehnika regeneracije, aktuelni zahtevi za energijom su znatno manje
ovisni o dizajnu opreme, dok se stepen regeneracije toplote postiže kada se vodena para
kondenzuje.
Slika 3.13 prikazuje metodu isparavanja uz upotrebu kompresora na elelktrični pogon kako bi
se postigla regeneracija toplote koristeći se tehnikom koja se tiče mehaničke rekompresije
pare. Takvi sistemi mogu funkcionisati uz potrošnju energije od 54 MJ/m³.
Različiti tipovi metoda isparavanja su:
• isparavanje u tankom sloju, toplota se prenosi na tanak sloj tečnosti nanesene preko
zagrevane površine,
• komora za isparavanje, toplota se prenosi na ukupnu zapreminu tečnosti koja isparava,
• trenutno isparavanje, toplota se prenosi na vodu pod pritiskom koja “trenutno ključa” a to
se dešava kad se pritisak smanji.
Posledica uklanjanja vode isparavanjem je povećanje koncentracije rastvorene čvrste
komponente u tečnoj fazi. Potrošnja goriva i vode je od ekonomskog interesa, pa većina
sistema zadržava vodu u odeljenju zagrevanja koja može poslužiti za recirkulaciju kroz
grejač, sve dok rastvorene čvrste komponente ne dostignu proopisani nivo. Treba se odlučiti
između male zapremine, visokog sadržaja rastvorene čvrste komponente sa prisutnim rizikom
od kamenca i korozije, i velike zapremine a niskog sadržaja čvrste komponente ali visoke
cene koštanja vode, energije i efluenta.
Izbor materijala zavisi od tečnosti koja će isparavati i određuje se s naročitom pažnjom
zbog potencijalne korozije koja bi se mogla desiti naročito kod viših koncentracija.
Posebno treba obratiti pažnju u slučaju prisustva hlorida, kada se zahteva upotreba specijalnih
materijala.
Ivan Gržetić, beleške za predavanja - Predmet: Hemija voda i otpadnih voda
33