Простейшая система поверхностного испарения представлена на рис. 13. Нагретый водород поступает в испаритель 1 (емкость, заполненную нитробензолом) и движется над поверхностью жидкости. Нитробензол нагревают до 160—180 °С, подавая пар во встроенный теплообменник 2. По мере понижения уровня нитробензола в емкости его подают через подводящий трубопровод. Через определенный промежуток времени нитробензол с накопившимися в нем высококипящими примесями выводят (кубовые остатки). Испарители подобного типа имеют малую производительность из-за невозможности создать большую поверхность контакта фаз.
Рис. 13. Схема поверхностного испарения нитробензола:
1 — испаритель, 2 — теплообменник
Недостатки подобной системы в значительной степени устранены в испарителе с падающей пленкой жидкости (рис. 14). В этих аппаратах возможно как противоточное, так и прямоточное испарение нитробензола, который стекает по внутренней поверхности трубок в виде тонкой пленки. Дополнительное тепло подводится за счет пара, подаваемого в межтрубное пространство испарителя [100].
Эффективный процесс испарения нитробензола можно осуществить в аппарате колонного типа (рис. 15). Нитробензол из емкости 1 насосом 2 через подогреватель 3 подают в верхнюю часть ректификационной колонны 4, в нижнюю часть которой поступает водород, нагретый до 240—280 °С. Из куба колонны непрерывно выводят кубовый остаток в количестве 0, 2— 0, 5 % от подаваемого на испарение нитробензола. Дефлегматор 5 снимает тепло и обеспечивает заданное мольное соотношение нитробензола и водорода. Колонна 4 может быть тарельчатой или насадочной [101].
Рис. 14. Испарители с падающей пленкой жидкости:
а—прямоток, б—противоток (1—испаритель, 2 — сепаратор).
Рис 15 Схема испарения нитробензола в колонном аппарате:
1 — емкость; 2, 6 — насосы; 3 — подогреватель, 4 — колонна; 5 — дефлегматор.