Многоступенчатая установка выпаривания

Изобретение относится к установкам для концентрирования растворов путем выпаривания. Многоступенчатая установка выпаривания включает на каждой ступени: испарительный теплообменник; сепарационную камеру; трубопроводы с насосами возврата и передачи раствора на следующую ступень. Новым является оснащение нагнетательных трубопроводов передачи упаренного раствора с I-ой ступени на II-ю и со II-ой ступени на III-ю инжекторными камерами, всасывающие полости которых соединены трубопроводами с сепарационными камерами. Изобретение позволяет повысить производительность выпарки, расширить диапазон регулирования глубины разрежения, устранить монопольность принудительной внешней вакуум-генерации. 2 ил.

 

Изобретение относится к многоступенчатым установкам для выпаривания (концентрирования) растворов различных веществ и может использоваться во всех отраслях промышленного производства, где применяется технологический процесс выпаривания, например в химической промышленности при получении концентрированного раствора капролактама.

Известны аналоги - многокорпусные установки выпаривания, описанные в работе Касаткина А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. М., Химия, 1971 г., с.373-383, рис.IX-2; IX-3.

Известные установки (выпаривания) включают по три ступени выпарки. Каждая из ступеней состоит из испарительного теплообменного устройства - трубчатки, встроенной в среднюю часть корпуса аппарата. Верхней (незаполненной трубчаткой) частью корпуса (аппарата) образована сепарационная камера - пространство для выделения паровой-газовой фазы. Верхние днища сепарационных камер аппаратов первой и второй ступеней соединены трубопроводами с межтрубными пространствами испарительных теплообменных устройств второй и третьей ступеней соответственно (в результате такого соединения теоретический расход греющего пара на выпаривание 1 кг воды из концентрируемого раствора составляет всего 1/3 кг). Сепарационная камера аппарата третьей ступени соединена с вакуумным насосом через конденсатор.

Нижние части корпусов-аппаратов снабжены трубопроводами и насосами (см. рис.IX-3) для передачи упаренного раствора со ступени на ступень (на рис.IX-2 приведен самотечный-безнасосный вариант, который далее не рассматривается как менее продуктивный).

Работа установок-аналогов заключается в следующем. Сырцовый раствор, подогретый до температуры кипения, подают в корпус аппарата I-й ступени на верхнюю трубную решетку теплообменного устройства. Раствор стекает по трубкам вниз. В межтрубное пространство теплообменного устройства I-й ступени вводят «чистый» греющий пар. В результате содержащаяся в растворе влага начинает интенсивно испаряться. Образующиеся пары собираются в верхней сепарационной камере аппарата I-й ступени (проходя снизу через свободную центральную трубу увеличенного диаметра) и затем по отдельному трубопроводу вводятся в межтрубное пространство испарительного теплообменного устройства II-й ступени установки выпаривания. «Чистый» греющий пар является теплоносителем только для одного испарительного теплообменного устройства - первой ступени в прямоточной схеме движения потоков теплоносителя и раствора (или третьей ступени - в противоточной). В качестве теплоносителя в испарительных теплообменных устройствах остальных ступеней установки используется вторичный пар (выпар), получаемый в предыдущей ступени. Включением в установку вакуумного насоса, соединенного через конденсатор с сепарационной камерой аппарата III-й ступени, реализовано последовательное ступенчатое понижение давления в корпусах аппаратов - от I-й к III-й ступени, что понизило температуры испарения влаги и обеспечило возможность использования выпара как греющего агента. Упаренный раствор с нижней части аппарата I-й ступени после нижней трубной решетки насосом подается на вторую ступень, т.е. в корпус аппарата на верхнюю трубную решетку испарительного теплообменного устройства II-й ступени. Процесс выпаривания повторяется. Общий цикл выпаривания заканчивается в III-й ступени установки. Концентрированный раствор с нижней части аппарата направляется в технологию.

Недостатком установок-аналогов является низкая ремонтопригодность; высокая трудоемкость обслуживания объединенных аппаратов - аппаратов со встроенными теплообменными устройствами, высокие затраты на изготовление и монтаж крупногабаритного и тяжеловесного оборудования.

За прототип принята многоступенчатая установка выпаривания водного раствора капролактама, описанная в работе Бадриана А.С., Кокоулина Ф.Г., Овчинникова В.И., Ручинского В.Р., Фурмана М.С., Чечика Е.И. Производство капролактама. М., Химия, 1977, с.189-190, рис.61. Направление движения потоков теплоносителя и выпариваемого раствора совпадают, т.е. вариант схемы - прямоточный. Многоступенчатая установка выпаривания (концентрирования) водного раствора капролактама на каждой ступени включает: - испарительный теплообменник; тарельчатую колонну с сепарационной камерой, выполненной в нижней части тарельчатой колонны. В отличие от конструкций аналогов, испарительные теплообменные устройства всех ступеней установки выполнены в отдельных корпусах - в виде вынесенных испарительных теплообменников. Причем нижние части тарельчатых колонн - сепарационные камеры соединены короткими переливными перемычками-трубами большого диаметра с нижними частями (под нижними трубными решетками) вынесенных испарительных теплообменников, где на I-й ступени сепарационная камера соединена со всем единым нижним пространством испарительного теплообменника, а на II-й и III-й ступенях сепарационные камеры соединены только с периферийными кольцевыми отсеками нижних частей своих испарительных теплообменников.

Верхние части колонн I-й и II-й ступеней соединены «шлемовыми» трубопроводами с межтрубными пространствами испарительных теплообменников последующих ступеней (II-й и III-й соответственно). Межтрубное пространство испарительного теплообменника I-й ступени подключено к трубопроводу «чистого» греющего пара. «Шлемовый» трубопровод от верха тарельчатой колонны последней - III-й ступени введен в конденсатор (охлаждаемый оборотной водой), паровое пространство которого соединено с всасывающей камерой пароэжекторного насоса (создающего последовательное принудительное снижение давления в ступенях). Также к конденсатору подсоединены выходные штуцеры межтрубных пространств испарительных теплообменников II-й и III-й ступеней. Штуцер выхода конденсата от межтрубного пространства испарительного теплообменника I-й ступени направлен в отдельный сборник. Вторая и третья ступени установки дополнительно оснащены трубопроводами циркуляционного возврата и возвратными насосами. Всасывающий патрубок возвратного насоса каждой ступени соединен трубопроводом с центральным отсеком в нижнем днище теплообменника. Патрубок нагнетания связан с трубопроводом, врезанным в тот же испарительный теплообменник, только над его верхней трубной решеткой и в другой - периферийный кольцевой отсек верхнего днища. Установка выпаривания снабжена также двумя группами насосов и трубопроводов передачи раствора с I-й на II-ю и со II-й на III-ю ступени. Патрубки всаса насосов передачи раствора со II-й и с III-й ступеней соединены трубопроводами с периферийными кольцевыми отсеками в нижних днищах теплообменников отдающей ступени. Патрубки нагнетания подключены к трубопроводам, врезанным в испарительные теплообменники принимающей ступени над их верхними трубными решетками в центральные отсеки верхних днищ. Верхнее и нижнее днища испарительного теплообменника I-й ступени не разделены на отсеки. Циркуляционного контура на I-й ступени нет.

Работа многоступенчатой установки выпаривания водного раствора капролактама, принятой за прототип, заключается в следующем. Водный раствор капролактама 22÷32% со стадии экстракции (через предварительный подогреватель), нагретый до температуры кипения, подается на верхнюю трубную решетку испарительного теплообменника первой ступени (деления верхнего и нижнего днища на отсеки здесь нет). Стекая вниз по трубам, нагреваемым снаружи горячим паром, и без того подогретый до кипения раствор начинает интенсивно испаряться (диаметр трубок испарительных теплообменников принят с запасом пропускной способности по максимальному расходу жидкости, поэтому по жидкости трубки работают неполным сечением, пропуская также паровую фазу).

Упаренная жидкая фаза и пары воды с некоторым содержанием капролактама (газовая фаза) из нижней части теплообменника (следуя в направлении понижения давления) поступают по трубной перемычке (большого диаметра) в сепарационную камеру, размещенную в нижней части колонны I-й ступени. Паровая фаза из сепарационной камеры поднимается вверх колонны, отмывается от капролактама на тарелках горячим конденсатом сокового пара, а остающийся выпар (вторичный пар) через «шлёмовый» трубопровод «входит» в межтрубное пространство испарительного теплообменника II-й ступени в качестве греющего агента (теплоносителя). Первично упаренный раствор до концентрации приблизительно 35% (абсолютное давление на I-й ступени составляет около 0,8 кгс/см²) снизу сепарационной камеры насосом передачи раствора подается на верхнюю трубную решетку испарительного теплообменника второй ступени в центральный отсек, выполненный в верхнем днище. Цикл нагрева и испарения повторяется на второй ступени. Отличие от процесса первой ступени состоит в том, что нагрев по межтрубному пространству испарительного теплообменника II-й ступени производится выпаром с колонны I-й ступени, при более пониженном давлении (на II-й ступени). Также, в отличие от I-й ступени, на II-й ступени первично упаренный раствор из нижнего центрального концентрического отсека испарительного теплообменника (прошедший первый ход по трубам теплообменника) поступает на всас возвратного насоса и по линии нагнетания возвращается вверх теплообменника - на его верхнюю трубную решетку в периферийный кольцевой отсек верхнего днища для повторного стекания-нагрева-испарения. Конструктивно, верхние и нижние днища испарительных теплообменников II-й и III-й ступеней, включая их трубные решетки (трубчатки), разделены концентрическими перегородками (закрепленными на верхних и нижних днищах), так что повторная-возвратная часть раствора и часть, подаваемая с предыдущей ступени, подогреваются по различным зонам трубчатки. Смешивания потоков не происходит. Так как все три ступени унифицированы по оборудованию, т.е. имеют одинаковые теплообменники и колонны, наиболее нагружен по жидкому потоку теплообменник I-й - безциркуляционной ступени. Остальные теплообменники имеют резервы, которые и используются для циркуляции. Исключение контура циркуляции на I-й ступени, где выпаривание производится при наиболее высокой температуре (и давлении), связано также с увеличением объема образования побочных продуктов - олигомеров, затрудняющих последующую обработку и ухудшающих технико-экономические показатели процесса (производства). Как и в установках аналогов (что отмечено выше), выпаривание в каждой последующей ступени производится при более низких давлениях и связанных с ними условием равновесности более низких температурах (понижение давления в ступенях реализовано подключением к конденсатору и всасывающей камере пароэжекторного насоса). «Отмытые» пары (выпар) с колонны III-й ступени поступают в конденсатор (теплообменник, охлаждаемый оборотной водой, к которому подведен трубопровод от всасывающей камеры пароэжекторного насоса). При пониженных давлении и температуре в конденсаторе оставшийся выпар конденсируется и стекает вниз в сборник конденсата сокового пара. Конденсация выпара является дополнительным естественным источником вакуумирования. В тот же конденсатор поступает пароконденсатная смесь от выходных штуцеров межтрубного пространства испарительных теплообменников первой и второй ступеней, где, доохлаждаясь, она также полностью переходит в жидкую фазу и направляется в тот же сборник. Часть образовавшегося конденсата сокового пара специальной группой насосов возвращается на предыдущую (выпарке) стадию производства - экстракцию, а другая часть теми же насосами подается в верхние зоны колонн для отмывки выходящего выпара. Упаренный раствор с периферийного кольцевого отсека нижней части испарительного теплообменника (и сепарационной камеры колонны) III-й ступени направляется на следующую стадию переработки. Цикл замыкается.

Недостатком известной многоступенчатой установки выпаривания воды из водного раствора капролактама является низкая производительность выпаривания, обусловленная невозможностью повышения величины разрежения (вакуума) в сепарационных камерах ступеней выпаривания больше значений, формируемых во всасывающей камере пароэжекторного насоса. Другим недостатком является жесткая связь - зависимость достигаемой величины принудительного разрежения от максимального расхода потока пара в пароэжекторном насосе. Также к недостаткам известной установки следует отнести узость интервала возможного регулирования разрежения. Узость интервала регулирования регламентирована не только ограниченными возможностями принудительной внешней пароэжекторной генерации вакуума, но и протяженностью технологических цепочек замыкания на источник внешнего вакуума, обладающих гидравлическими сопротивлениями (увеличивающимися в сумме по мере удаления от источников). Значения гидросопротивлений также определяют уровень устанавливающихся - распределяющихся по цепи величин разрежения. Наиболее длинная цепь (трасса) с аппаратами до подключения к источнику внешнего разрежения - это цепь от сепарационной камеры I-й ступени - через верхнюю часть колонны I-й ступени, затем через межтрубное пространство испарительного теплообменника II-й ступени, затем через трубопровод соединения выхода межтрубного пространства с конденсатором; через конденсатор; и только затем через последний в цепи - трубопровод соединения конденсатора с всасывающей камерой.

Целью изобретения является повышение производительности выпаривания за счет увеличения глубины разрежения, расширение интервала регулирования параметров процесса и ослабление «жесткой» зависимости процесса от максимального расхода пара в пароэжекторном насосе.

Указанная цель достигается тем, что в известной многоступенчатой установке выпаривания, включающей на каждой ступени: испарительный теплообменник; сепарационную камеру; трубопроводы с насосами возврата и передачи раствора на следующую ступень, по меньшей мере в одну нагнетательную ветвь одного трубопровода передачи раствора на следующую ступень введена инжекторная камера, образованная размещенными в трубопроводе двумя поперечными перегородками, выделившими герметичную внутреннюю полость с пропущенными сквозь перегородки параллельно оси трубопровода патрубками, где в стенках патрубков внутри полости выполнены отверстия, расположенные на расстояниях от края входной перегородки, приблизительно равных половине диаметра патрубков, причем межпатрубочное пространство герметичной внутренней полости инжекторной камеры соединено отдельным трубопроводом с сепарационной камерой предыдущей ступени.

Предложенная многоступенчатая установка выпаривания поясняется Фиг.1 и Фиг.2. На Фиг.1 представлена общая технологическая схема трехступенчатой установки выпаривания водного раствора капролактама с введенными в трубопроводы линий нагнетания (передачи упаренного раствора с I-й на II-ю и со II-й на III-ю ступени) двумя камерами. Для упрощения на схеме вместо двух - рабочего и резервного, насосов условно показано только по одному насосу. Запорно-регулирующая арматура на трубопроводах также не изображена.

На Фиг.2 приведена схема инжекторной камеры. Условно принято, что обе введенные инжекторные камеры одинаковы, «d» - внутренний диаметр патрубков; «L» - расстояние от оси отверстий до края входной перегородки, равное 0,5 «d».

Многоступенчатая установка выпаривания воды из водного раствора капролактама (Фиг.1) представляет три последовательные ступени: I; II; III и состоит из трубопровода 1 (для подачи сырцового водного раствора капролактама из отделения экстракции), подключенного к трубному пространству испарительного теплообменника 2 (I-й ступени выпарки). Первичный - предварительный подогреватель раствора до температуры кипения условно не показан. К межтрубному пространству теплообменника 2 вверху подведен трубопровод 3 обогревного пара 5 ати, внизу - трубопровод 4 удаления «чистого» конденсата. Нижняя часть 5 теплообменника 2 после нижней трубной решетки (внутренняя часть теплообменника изображена на Фиг.1 схематично) соединена перемычкой 6 (большого диаметра) с сепарационной камерой 7, образованной нижним пространством колонны первой ступени. Верхнее пространство 8 колонны заполнено тарелками отмывки (условно не показаны). «Шлемовый» трубопровод 9 от верхнего пространства 8 колонны направлен вверх межтрубного пространства теплообменника 10 второй ступени выпаривания. Трубопровод 11 от нижней части 5 теплообменника I-й ступени соединен со всасом насоса 12 (передачи первично упаренного раствора). Трубопровод нагнетания 13 врезан над верхней трубной решеткой (в центральный отсек испарительного теплообменника 10 второй ступени). Линия выхода 14 из межтрубного пространства теплообменника 10 (внизу) соединена с конденсатором 15. Конденсатор 15 подключен трубопроводом 16 к пароэжекторному насосу 17. Нижняя часть 18 теплообменника 10 (так же, как и верхняя) разделена на два отсека: центральный и периферийный кольцевой. Периферийный кольцевой отсек связан трубой-перемычкой 19 с нижним пространством 20 (сепарационной камерой) колонны II-й ступени. Трубопровод 21 от центрального отсека нижней части теплообменника 10 второй ступени заведен на всас насоса 22, нагнетательная ветвь 23 которого подключена к верхнему периферийному кольцевому отсеку над трубной решеткой того же теплообменника 10. Всасывающий трубопровод 24 насоса 25 передачи упаренного раствора на следующую III-ю ступень подсоединен к нижнему периферийному кольцевому отсеку теплообменника 10, а нагнетательная ветвь 26 соединена с теплообменником 27 III-й ступени (его центральным отсеком верхнего днища). Верхняя часть 28 колонны II-й ступени «шлемовым» трубопроводом 29 соединена со входом межтрубного пространства испарительного теплообменника 27 III-й ступени. Переливная труба-перемычка 30 выполнена между нижней частью - кольцевым периферийным отсеком 31 теплообменника и нижней сепарационной камерой 32 колонны. Трубопровод 33 из нижней части 31 (от нижнего центрального отсека) заведен на всас возвратного насоса 34. Периферийный кольцевой отсек нижней части 31 соединен трубопроводом 35 со сборником 36 (из сборника готовый концентрат направляется далее в технологию). Линия 37 - линия возвратного (циркуляционного) нагнетания раствора на верхнюю трубную решетку (в периферийную кольцевую часть) теплообменника 27. Верхняя (тарельчатая) часть 38 колонны «шлемовым» трубопроводом 39 соединена с конденсатором 15. К нему же магистралью 40 подсоединен нижний выход межтрубного пространства теплообменника 27. «Стояк» 41 выполнен между конденсатором 15 и сборником 42 конденсата сокового пара для стекания ожиженной паровой фазы. Низ сборника 42 заведен трубой 43 на всас насоса 44. Трубопровод нагнетания насоса 44 одной возвратной ветвью 45 связан с верхними частями 38; 28 и 8 колонн всех трех ступеней, а другой возвратной ветвью 46 с предыдущей технологической стадией - экстракции. В нагнетательные ветви трубопроводов 13 и 26 насосов 12 и 25 передачи упаренного раствора с I-й на II-ю и со II-й на III-ю ступени установки выпаривания соответственно введены две инжекторные камеры 47 и 48. Инжекторные камеры 47 и 48 соединены дополнительными трубопроводами 49 и 50 с сепарационными камерами 7 и 20. Для упрощения описания принято, что обе инжекторные камеры (47 и 48) одинаковы. Как основные на Фиг.2 указаны номера позиций по первой нагнетательной линии 13 - линии передачи раствора с I-й на II-ю ступень. Совпадающие с ними номера позиций по второй нагнетательной линии (26) передачи раствора со II-й на III-ю ступень приведены рядом с первыми в скобках. Инжекторная камера 47 (48) в съемном с фланцами 51 исполнении вставлена в трубопровод 13 (26). В трубном участке между фланцами 51 размещены входная 52 и выходная 53 поперечные перегородки, образовавшие герметичную внутреннюю полость 54. Сквозь перегородки 52 и 53 пропущены параллельно оси трубопровода патрубки 55 с отверстиями 56 (в стенках). Оси отверстий 56 расположены от плоскости входной перегородки 52 на расстоянии половины «d» - половины внутреннего диаметра патрубков. Отверстия 56 соединяют пространство внутренней полости 54 с зонами внутри патрубков 55. Трубопровод 49 (50) соединен с внутренней полостью 54 посредством штуцера 57.

Работа предложенной многоступенчатой установки выпаривания влаги из водного раствора капролактама состоит в следующем. Так же, как и в установке прототипа, сырцовый раствор поступает из отделения экстракции по трубопроводу 1 (через предварительный подогреватель, нагревающий раствор до температуры кипения - не показан) в верхнюю часть испарительного теплообменника 2 I-й ступени (на верхнюю трубную решетку). В межтрубное пространство теплообменника 2 по трубопроводу 3 подается пар 5 ати, конденсат «чистого» пара отводится по трассе 4. В трубках испарительного теплообменника 2 подаваемый раствор начинает испаряться. Так как по жидкой фазе трубки «работают» не полным сечением, в нижнюю часть 5 теплообменника 2 (под нижнюю трубную решетку) одновременно «выходит» и жидкая, и газовая фазы. По трубе - перемычке 6 раствор и газовая фаза «перетекают» в нижнюю часть 7 колонны I-й ступени. Паровая фаза поднимается вверх через тарелки, орошаемые конденсатом сокового пара, в верхнюю часть 8 колонны. На тарелках происходит отмывка пара от капролактама - снижение концентрации капролактама в паровой фазе за счет перехода ее в жидкую фазу. Отмытый выпар по «шлемовой» трубе 9 передается в межтрубное - нагревательное пространство испарительного теплообменника 10 второй ступени выпарки. Первично выпаренный на I-й ступени раствор (капролактама) с нижней части 5 испарительного теплообменника 2 (и сепарационной камеры 7 колонны I-й ступени) по трубопроводу 11 поступает на всас насоса 12, передающего раствор на следующую - II-ю ступень выпаривания. По нагнетательному трубопроводу 13 «транзитом» через инжекторную камеру 47 раствор подается на верхнюю трубную решетку испарительного теплообменника 10 (в центральный отсек), где на II-й ступени повторяются те же процессы - гидродинамический процесс движения раствора, теплообменный процесс нагрева и испарения (на II-й ступени процессы формируются при более низких температуре и давлении с участием возвратно-циркуляционного потока). В описанных границах «механизм» работы предложенной установки выпаривания полностью совпадает с механизмом работы установки прототипа. Отличие в работе I-й ступени предложенной установки выпаривания от работы прототипа состоит в том, что передаваемый по нагнетательному трубопроводу 13 первично упаренный раствор, попадая в инжекторную камеру 47, разбивается на струи по числу патрубков 55. Скорость движения раствора (в струях) увеличивается, т.к. суммарное «живое» сечение патрубков 55 меньше сечения трубопровода 13. При высокоскоростном движении струй в патрубках 55 на длине половины 0,5 диаметра патрубка от входной перегородки, в пристеночных пространствах, на внутренних поверхностях каждого патрубка, возникают зоны разрежения. Выполненные в этих зонах отверстия 56 объединяют зоны разрежения всех патрубков 55 в одну общую «вакуумирующую» зону - внутреннюю полость 54. Через подсоединение полости 54 штуцером 57 к трубопроводу 49 и далее к объему сепарационной камеры 7, по существу, введено подключение камеры 7 к дополнительному новому источнику - генератору разрежения. Первым автономным источником разрежения является (известная по прототипу) всасывающая камера пароэжекторного насоса (к которой камера 7 подключена через верх 8 колонны; через межтрубное пространство теплообменника 10; трубопровод 14; конденсатор 15; трубопровод 16). Такой же процесс дополнительного инжектирования - всасывающего разрежения создается и второй введенной инжекторной камерой 48, вмонтированной в нагнетательную ветвь 26 насоса 25 при передаче упаренного раствора со II-й ступени на верхнюю трубную решетку (в центральный отсек) испарительного теплообменника 27 III-й ступени. Причем внутренняя полость 54 второй камеры через штуцер 57 и трубопровод 50 подсоединена к внутреннему объему сепарационной камеры 20 колонны II-й ступени. То есть производимое второй (поз.48) инжекторной камерой углубление разрежения произведено теперь уже на следующей - II-й ступени выпаривания. Размеры инжекторных камер должны подбираться экспериментально, исходя из существующего набора и характеристик существующих аппаратов. Конструктивно, камеры могут выполняться с одним, двумя и более всасывающими отверстиями в стенках одного, двух и более патрубков. Могут меняться диаметры патрубков и отверстий. Теоретически наиболее целесообразно двойное увеличение объема всасываемого потока на второй (48) камере, в сравнении с первой (47).

Благодаря предложенному решению на базе двух существующих насосных систем перекачки раствора (с I-й ступени на II-ю и со II-й на III-ю) созданы автономные устройства, генерирующие разряжение, в которых используется часть механической энергии перекачиваемых потоков. Получившиеся устройства - инжекторные камеры своими внутренними - всасывающими полостями подсоединены к сепарационным камерам I-й и II-й ступеней выпаривания, т.е. к тем пространствам, в объеме которых реализуется полномасштабный процесс разделения горячей жидкой и паровой фаз. За счет отсоса инжекторными камерами части газовой фазы (и передачи ее на другую ступень - более «близкую» к основному внешнему генератору разрежения - пароэжекторному насосу), гарантированное разрежение над поверхностью раздела фаз (пар-жидкость) углубляется. Углубление разрежения приводит к снижению температуры точки начала испарения раствора и тем самым к увеличению объема выпариваемой влаги на первой и на второй ступенях (при тех же затратах энергии на выпаривающий нагрев). Введенными автономными инжекторными (всасывающими) камерами, по существу, реализованы короткие байпасные (обводные) цепи передачи части движущихся потоков. Появление в многоступенчатой схеме установки выпаривания автономно действующих устройств генерации дополнительного разрежения, в которых объем подсоса, глубина разрежения могут конструктивно задаваться или изменяться (в съемном-фланцевом исполнении инжекторных камер), помимо возможности регулирования встраиваемой в трубопроводы арматурой, расширяет диапазон - интервал регулирования параметров процесса, ослабляет жесткую зависимость процесса от максимального расхода пара в пароэжекторном насосе.

Увеличение производительности выпаривания (объема выхода концентрированного раствора в единицу времени) на 5% позволяет пропорционально увеличить годовой выпуск капролактама, что «в абсолютном выражении» на ОАО «КуйбышевАзот» может составить прирост до 7 тысяч тонн в год.

Многоступенчатая установка выпаривания, включающая на каждой ступени: испарительный теплообменник; сепарационную камеру; трубопроводы с насосами возврата и передачи раствора на следующую ступень, отличающаяся тем, что по меньшей мере в одну нагнетательную ветвь одного трубопровода передачи раствора на следующую ступень введена инжекторная камера, образованная размещенными в трубопроводе двумя поперечными перегородками, выделившими герметичную внутреннюю полость с пропущенными сквозь перегородки параллельно оси трубопровода патрубками, где в стенках патрубков внутри полости выполнены отверстия, расположенные на расстояниях от края входной перегородки приблизительно равных половине диаметра патрубков, причем межпатрубочное пространство герметичной внутренней полости инжекторной камеры соединено отдельным трубопроводом с сепарационной камерой предыдущей ступени.