Verdamping

Waar het uit bestaat en waarom het een schoon scheidingssysteem is.

Hoe werkt een warmtepompverdamper?
Omnial verdampers profiteren van een natuurlijk fenomeen: verdamping.

Het werd 45 jaar geleden geboren uit een vooruitziende intuïtie die aantoonde hoe het versnellen van dit fenomeen, gecombineerd met het gebruik van standaard modulaire eenhergerden, zorgt voor een kosteneffectief ‘schoon systeem’ voor het scheiden van water van verontreinigde stoffen met een hogere kooktemperatuur dan het water zelf.

Wat is verdamping?
Verdamping is de overgang van de vloeistof- naar de gasstaat die alleen het oppervlak van de vloeistof aantast. Als de kooktemperatuur (anders voor elke vloeistof en gerelateerd aan druk) wordt overschreden, vindt het kookproces plaats, gekenmerkt door constante temperatuur- en drukparameters.
Beide processen worden verdamping genoemd.

Wat is de latente warmte van een vloeistof?
Om deze stap te bereiken, is het eerst noodzakelijk om warmte (energie) te leveren aan de vloeistof. De vereiste hoeveelheid warmte die nodig is zodat de staat kan veranderen, wordt de latente warmte van verdamping genoemd. Dit hangt af van het soort vloeistof, de massa en de temperatuur.
Voor een kilo water bij 373 K (100 °C) is bijvoorbeeld de latente warmte ongeveer 2300 kJ (550 kcal, 640 Wh) bij atmosferische druk (ongeveer 100 kPa). Dezelfde hoeveelheid warmte wordt vrijgegeven door het water tijdens de verdampingsfase, wanneer het verschijnsel condensatie plaatsvindt.

Wat is het kookpunt?
Het kookpunt komt overeen met de temperatuur waarbij de dampdruk gelijk is aan de externe druk, zodat er tumultueus verdamping plaatsvindt (koken). Dit heeft niet alleen invloed op het oppervlak van de vloeistof, maar op de hele massa.

Het kookpunt hangt af van het soort vloeistof en varieert met de druk. Dat van water is bij 373 K (100 °C) bij een atmosferische druk van ongeveer 100 kPa. Op hogere pekken, zoals bijvoorbeeld op bergtoppen, waar de drukwaarde lager is dan op zeeniveau, kookt water op een lagere temperatuur. Dus wanneer de druk erg laag (vacuüm) is en ongeveer 4 kPa (40 mbar) is, wordt de kooktemperatuur al bereikt bij 302 K (29 °C).
Verschillende vloeistoffen hebben andere kookpunten: ethylalcohol heeft bijvoorbeeld een kookpunt van 351,4 K (78,4 °C) bij 75 kPa (760 mbar).

Wat is kookpuntverhoging?
In het geval van zoutoplossingen hangt de kooktemperatuur bij constante drukveranderingen af van de aanwezigheid van zouten en hun concentratie. Kookpuntverhoging is daarom het verschil tussen de kooktemperaturen van water en die van een oplossing met een vaste concentratie van zouten. De kooktemperatuur van een 35% w/w NaCl waterige oplossing bij atmosferische druk levert een verhoging in de kooktemperatuur op van 10 K (bij 37 °C).