Для конденсации водяного пара в вакуум-перегонных установках применяют наиболее дешевые конденсаторы смешения, а для :конденсации ценных жидкостей (например, спирта) — более дорогие, поверхностные конденсаторы.
На первый взгляд кажется, что выгоднее было бы выбрасывать через мокровоздушный насос только ненужный пар без добавления к нему воды и без его конденсации, но оказывается, что пар занимает весьма большой объем. Например, 1 л воды при 45—50° С и соответствующем разрежении дает около 12 000—15 000 л пара. На выкачивание такого огромного количества пара из вакуум-аппарата потребовались бы чрезвычайно мощные насосы, на работу которых затрачивалось бы много электроэнергии. Поээтому выгоднее пар превращать в жидкость и смесь конденсата и воды, занимающую небольшой объем, перекачивать в канализацию. Все применяемые конденсаторы смещения делятся на прямоточные и п р о т и в о т о ч н ы е.

В прямоточном конденсаторе охлаждающая вода имеет одинаковое направление с паром. Струйки и капельки этой воды смешиваются с паром, которые сразу же конденсируются. Полученную смесь (конденсат) отводят при помощи мокровоздушного насоса.
Прямоточный конденсатор смешения. Такой конденсатор, схема которого представлена на рисунке, приспособлен для раздельного удаления жидкости и воздуха. Вода подается по трубе 1, на продолжении которой имеется большое количество мелких отверстий. Пар, поступающий по трубе 4, смешивается с разбрызгиваемой через эти отверстия водой. Смесь уходит через, трубу 2 в мокровоздушный насос. Газы, накопившиеся в кольцевом пространстве конденсатора, выкачивают через патрубок 3.

Противоточный конденсатор смешения. Особенностью этого конденсатора является то, что пар поступает снизу через патрубок 1. Сверху через трубу 2 подается холодная вода, которая мелкими струйками и сплошным каскадом стекает с полки на полку. Вода движется противо-точно по отношению к пару, который, смешиваясь с водой, конденсируется. Получившаяся при этом смесь конденсата и воды выводится при помощи насоса через патрубок. Воздух отсасывают через патрубок 3 вакуум-насосом.
Вместо насоса для отвода смеси конденсата и воды можно установить вертикальную трубу длиной 10 м. Эту трубу называют барометрической потому, что ее высота должна быть такой, чтобы столб жидкости в ней уравновешивал, разность давлений атмосферы и в конденсаторе.

Упаривание спиртовых извлечений экстрактов.

Такая установка отличается от обычных вакуум-аппаратов тем, что при большей поверхности нагрева испарение жидкости протекает относительно быстро и концентрированные извлечения по мере их накопления выводятся из сферы нагревания. Это способствует сохранению нетеп-лостойких веществ.
Установка состоит из следующих основных частей: испарителя 1, пароотделителя 2, каплеотделителя («ловушки») 3, циркуляционного насоса 4, насоса 5, конденсатора-холодильника 6, рассольного холодильника 7, сборников 8, абсорбционной колонны 9, сборника спирта 10 и мокровоздушного насоса 11.

Испаритель цилиндрической формы изготовлен из нержавеющей стали и имеет паровую рубашку. Внутри аппарата находится дополнительный нагревательный элемент, состоящий из трех трубок, расположенных по сечению аппарата в виде равностороннего треугольника (на рисунке видны две трубки). Эти трубки сверху закрыты крышками. Внутри каждой трубки имеются вторые трубки, открытые с обеих сторон.
Спирто-водная жидкость, подлежащая выпариванию, всасывается через кран 12 в испаритель, который наполняется до самого верха, т. е. до тех пор, пока дополнительный нагревательный элемент не будет покрыт жидкостью. Температуру этой жидкости определяют термометром 16.

Пар поступает в рубашку испарителя через кран 15, по «калачу» (дугообразной трубке) он переходит в паровую камеру 13, а отсюда — в тонкие трубки, открытые с обоих концов; выйдя из верхних концов этих трубок, пар спускается вниз, нагревая стенки более широких трубок, соприкасающихся с выпариваемой жидкостью; пар вместе с конденсатом уходит или через конденсационный горшок 28 или отсасывается через мокровоздушныи насос.
Испаритель «при небольших габаритах имеет большую поверхность нагрева и может обогреваться паром при различных давлениях.

Пароотделитель представляет собой полый аппарат из нержавеющей стали, имеющий смотровые окна 17, В пароотделитель из испарителя 1 поступает смесь пара и жидкости. Жидкость спускают из нижней части пароотделителя 2 и «ловушки» 3. Если жидкость достаточно концентрированна, то ее через кран 12 спускают в сборник (на рисунке не показан), а если недостаточно, — то ее при помощи циркуляционного насоса возвращают в испаритель 1.
Таким образом, выпаривание осуществляется с принудительной циркуляцией.

По мере понижения уровня испаряемой жидкости в испарителе туда непрерывно всасывают через кран 12 новые порции извлечения. При этом уровень жидкости в испарителе должен быть выше верхнего края обогреваемой паром поверхности. Поэтому по окончаний процесса выпаривания остаток из испарителя необходимо выгрузить и довыпарить в другом аппарате.
Каплеотделитель представляет собой полый аппарат, в который из пароотделителя 2 поступает пар, содержащий капельки жидкости. Пар поднимается кверху и попадает в конденсатор-холодильник 6, где капельки оседают, и образовавшаяся жидкость течет обратно в пароотдели-тель 2 или ее выливают через кран 26.

За степенью разрежения в установке наблюдают при помощи вакуумметра 29. При надобности в установку через кран 18 впускают воздух.
В конденсатор-холодильник 6 холодная вода поступает через кран 19, а вытекает через кран 20. Полученный конденсат по мере накопления спускают в один из сборников 8.

Несконденсирбвавшиеся пары поступают в следующий трубчатый конденсатор 7, охлаждаемый через краны 21 и 22 рассолом.
Сконденсировавшийся спирт через перепускной кран 23 со смотровым стеклом поступает в приемник 30, а оттуда в запасные сборники 8, имеющие специальные змеевики, по которым циркулирует рассол (21, 20).

Та часть паров спирта, которая не превратилась в жидкость в конденсаторе-холодильнике 7, через трубу 24 всасывается в мокровоздушный насос 11, который создает вакуум во всей установке. В насосе пары упариваемой жидкости и воздуха орошаются циркуляционной водой с небольшим содержанием спирта, которая поступает из нижней части абсорбционной колонны 9 по трубопроводу 19. Затем эта вода выбрасывается из насоса по трубопроводу 20 обратно в абсорбционную колонну 9.
Остаточные пары, которые еще не сконденсировались, поступают по колонне вверх через систему тарелок с колпачками. В верхнюю часть колонны через трубу 25 подается вода, которая, стекая по тарелкам, растворяет по пути пары спирта.

Воздух, собирающийся в верхней части колонны, выпускают через патрубок 14. Вода, обогащенная спиртом в нижней части колонны, охлаждается рассолом, который циркулирует по змеевику 21, 22. Количество спиртовой смеси определяют по водомерному стеклу 27.
По мере накопления раствор спирта из нижней части колонны вытекает в сборник спирта 10 и оттуда по спускному крану 26 в ректификационную колонну (не указанную на рисунке).

В зависимости от характера испаряемой жидкости некоторые части установки можно выключить из работы; например, если в парах будет настолько мало спирта, что регенерация его становится невыгодной, то выключают колонну 9 или не подают рассол в конденсатор 7 и в сборник 8 и т. д.
В некоторых случаях было бы выгоднее улетучивающиеся ценные вещества улавливать углем, эспатитом или другими твердыми веществами. Для этого адсорбер надо установить между конденсатором 7 и насосом 11.

- Читать далее "Установка для многократного выпаривания экстрактов. Выпарная батарея в фармации."