Укувавање

Укувавање је топлотна операција при којој се повећава концентрација растворка неког раствора, испаравањем дела растварача на температури кључања раствора.

Циљ укувавања је добијање раствора веће концентрације. Укувавањем се раствор концентрише. Повећање концентрације прати повећање густине, а и температуре кључања. Температура кључања раствора зависи од притиска средине изнад површине раствора. Ако расте притисак, долази до пораста и температуре кључања и обрнуто, смањењем притиска смањује се и температура кључања.

Индустријска примена

У индустрији укувавање се изводи у укувачима. Укувачи су апарати који својом конструкцијом омогућавају:

1. Смештај одређене количине раствора;
2. Загревање раствора у току операције;
3. Сакупљање и одвођење настале паре растварача (секундарна пара).

Укувавање може да се изводи:

• А. У отвореним и затвореним укувачима.
• Б. Под атмосферским притиском, натпритиску и под одређеним вакуумом.
• C. Континуално и дисконтинуално (са прекидима).
• D. Директним загревањем раствора и индиректним загревањем (чешћи случај).
• Е. У једном апарату или у више апарата (батерији укувача).

Загревање раствора у укувачу до температуре кључања и у току укувавања може да се изводи:

• а. Електричним грејачима (само код мањих укувача- у индустријској пракси се ређе користи);
• б. Врелим гасовима (очишћени димни гасови) директно или индиректно;
• ц. Примарном воденом паром (пара из парног котла) и
• д. Секундарном паром (пара растварача).

У индустријској пракси се ређе користи директно загревање раствора, јер грејни флуид (димни гасови, врео ваздух) углавном штетно утиче на квалитет раствора (посебно у прехрамбеној индустрији). Те се загревање врши индиректно преко грејне површине која раздваја раствор од грејног флуида – водене паре.

Грејни флуид треба да има већу температуру од температуре кључања раствора. Преношења топлоте се врши се према механизаму прелаза топлоте. Проток топлоте је усмерен из грејног флуида у раствор.

При укувавању треба тежити да:

• Коефицијент прелаза топлоте (к) буде што већи. Што се постиже турбулентним и противсмерним струјањем раствора и грејног флуида за време укувавања.
• Разлика температуре (Δt) буде оптимална за дате услове.
• Топлотни отпори буду што је могуће мањи.

Укувачи

Према конструкцији укувачи се деле на:

• Отворене и
• Затворене.

Затворени укувачи се могу поделити на:

• Укуваче са вертикалним грејним цевима;
• Укуваче са хоризонталним грејним цевима;
• Укуваче са дугим грејним цевима;
• Укуваче са косим грејним цевима.

Литература

• Тоwлер Гавин, Синнотт Раy (2008). Цхемицал енгинееринг десигн: принциплес, працтице анд ецономицс оф плант анд процесс десигн. Унитед Статес: Елсевиер. ИСБН 978-0-7506-8423-1.