에스오일을 찾아서 3분 15초
- 증발관(evaporator)이라고 부르며, 취급 처리량, 용액의 성질(점도, 열량 등), 관석의 석출 정도 및 제작 방법, 열원의 비용 및 조작 방법에 따라 적합한 형식을 선택
- 증발관의 분류 : 가열 방식에 따른 증발관의 분류
(1) 증발기의 특성
- 액상이 담긴 반응기를 불꽃과 열가스로 직접 가열하여 증발시키는 형식
- 소규모의 것이 많고 묽은 용액의 농축 등에 사용 - 주로 수산화나트륨의 농축 등에 이용
- 액상 내에 열가스를 분출시키거나 혹은 버너를 액상 내에 설치하여 직접 가열하고, 고온의 연소가스를 액상 내에 분출시킴으로써
증발
- 전열면이 없으므로 버너의 선단 이하는 스케일 생성과 정석에 의한 장해는 없다.
- 부식성이 매우 심하지만 열에 안정한 물질의 농축에 이용
- 발생 증기는 연소가스를 함유하여 이용에 곤란하고, 거품 제거가 매우 중요
- 황산이나 인산의 농축에 이용
그림 Ⅲ-25 액중 가열식
- 용기의 바닥부분에 자켓을 설치하여 가열하며 가장 간편한 형식으로 회분 농축에 적용하고 고점도액에서도 교반기를 부착하여 농축
- 소규모로 액을 농축할 때 사용
- 수증기를 열원으로 사용하는 방식으로 공업적으로 대규모 증발을 필요로 하는 곳에 널리 이용
- 가열관의 배치 방법에 따라 수평관식과 수직관식으로 나누어지며 액의 순환 방법에 따라 자연 순환과 강제 순환 방식.
- 강제 순환 방식은 원심 펌프를 사용하여 액의 순환 속도를 증가시키는 것으로 오염의 정도가 클 때, 점도가 높을 때, 결정이 석출될 때 및 열전달 계수를 크게할 때 사용
- 수평관식 증발관
- 액상은 수평가열관군의 사이를 통과하는 동안에 가열되어 자연 순환
- 점성이 낮아 스케일이 생기지 않는 액상에 적용되고, 액상측 전열면의 청소가 곤란
(a) 침수식 (b) 액막식(강제순환형형)
그림 Ⅲ-26 수평관식 증발관
- 수직관식 증발관
- 가장 많이 사용되는 장치
- 액의 순환이 좋아서 열전달이 크기 때문에 증발효과가 좋고, 스케일이 생성될 경우에 가열관의 청소가
쉬우므로 많이 사용
그림 Ⅲ-26 수직관형 증발관
(2) 증발기의 조작 방법
- 증발 조작비는 운전비를 지배하는 에너지 비용과 증발 장치 비용의 합
- 증발관의 선택시에는 입지 조건에 따라 가장 적합한 장치와 조작 방법을 찾아야 한다.
- 단일 효용관은 증발한 수증기를 그대로 응축기에 보내므로 대부분의 잠열을 그대로 버리는 셈
- 다중 효용 증발관은 수증기의 효율을 높이기 위해 증발관을 2중 이상으로 설치하여 증발관에서 발생한 증기를 다시 이용하는
것이 목적
- 다중 효용 증발관은 증발관 몇 개를 직렬로 배치하고 앞에서 발생한 증기를 보다 저압인 다음 증발관의 가열 증기로 사용
- 최종 증발관쪽으로 갈수록 압력이 낮아야 하므로 응축기와 진공 장치를 설치
그림 Ⅲ-27 3중 효용 증발관
- 다중 효용관은 대규모 증발일 경우에 실용되며 증기와 농축액의 급액 방법에 따라 네가지 방법으로 분류
- 순류식(forward feed) : 증기와 농축액의 흐르는 방향이 동일한 방법,
용액의 점도가 낮고 온도가 높을 때 사용하는 방식
- 병류식(parallel feed) : 원액을 주관에서 각 증발관에 동시에 공급하는 방식
- 역류식(backward feed) : 수증기와 원액의 공급하는 방향이 정반대인 급액 방법,
원액의 점도가 높고 온도가 낮을 때 사용
- 착류식(feedback feed) 또는 혼류식(mixed
feed) : 원액을 2번째 관에 공급하며 최종관을 나가는 농축액을 다시 제1관으로
되돌려 보내어 증발 능률을 높일 목적으로 행하는 방법, 원액의 농도 범위가 넓고 최종액의 농도가 큰 경우 또는 결정의 석출 때문에 온도에 제한을 받는 경우에 이용
그림 Ⅲ-28 다중 효용 증발관의 급액 방법
- 증발관에서 발생한 증기를 압축기 등으로 압축하면 압력의 증가와 함께 온도가 상승하고 엔탈피가 증가한다. 이것을 다시
열원으로 사용하여 증발에 필요한
에너지 비용을 절감하는 방법
- 압축 방식에는 기계적 압축(mechanical compresssion)과 증기 이젝터를 사용하는 열압축(thermo
compression)
그림 Ⅲ-29 자기 증기 압축법
- 진공 증발은 진공 펌프를 사용하여 끓는점 상승이 높은 용액을 저온에서 증발시키는 방식
- 진공 펌프를 사용하여 상압 이하에서 증발을 시키면 용액의 비점이 내려가고 따라서 제품의 분해, 변질 및 착색을 방지할
수 있다.
- 주목적은 증기의 경제적 이용이며, 과즙, 우유, 젤라틴, 미생물 등과 같이 열에 민감한 물질을 처리하는 데 주로 사용
자신감을 가지세요 4분 8초
