химический каталог




Основные процессы и аппараты химической технологии. Книга первая

Автор Н.И.Гельперин

вностью. Он применяется в случаях, когда смешение однородных и разнородных веществ с различными температурами допустимо или диктуется ходом технологического процесса. Для смешения жидкостей используют либо емкостные аппараты, снабженные разнообразными механическими мешалками, либо инжекторы; последние применимы также для непрерывного смешения газовых потоков. Нагревание жидкостей конденсацией в них пара производится путем ввода последнего через множество мелких отверстий в стенке трубы, изогнутой по окружности или по спирали и уложенной на дне аппарата (рис. VII-15, а); такое устройство называется барботером. Более интенсивно процесс протекает при вводе греющего пара через инжектор, осуществляющий циркуляцию нагреваемой жидкости и быстрое выравнивание ее температуры в аппарате (рис. VII-15, б).

Для охлаждения жидкости до температуры близкой к О "С, иногда прибегают к непосредственному введению льда, поглощающего при таянии около 335 кДж/кг тепла, или сжиженных нейтральных газов с низкой температурой испарения. В ряде случаев вводят холодильные смеси, поглощающие тепло при растворении в воде. Так, например, смесь, состоящая из 1 части NaCI и 3 частей льда, имеет температуру —21 °С; смесь, состоящая из 3 частей СаС1г, 6 частей воды и 2 частей льда, имеет температуру —55 "С.

Весьма распространенным теплоносителем в химической технологии является смесь топочных газов с атмосферным воздухом при температуре до 600—700 °С. Эту смесь получают сжиганием твердого, жидкого или газообразного топлива в обычной топке и последующим смешением полученных топочных газов с атмосферным воздухом (рис. VII-15, в).

Для нагревания жидкости часто осуществляют ее контакт с горячим газом, а для охлаждения — с холодным газом. Процесо

339

обычно проводится в вертикальных цилиндрических аппаратах, называемых скрубберами, где навстречу восходящему потоку газа стекает поток нагреваемой или охлаждаемой жидкости. Для увеличения поверхности контакта жидкости и газа скруббер наполняют различными насадками (кольца Рашига, седлообразные элементы, деревянные решетки и т. п.), распределяющими поток жидкости на мелкие струйки и тонкие пленки, или же снабжают распыляющими форсунками.

К смесительным теплообменным аппаратам относятся конденсаторы смешения, предназначенные для конденсации паров (рис. VII-16) путем их непосредственного контакта с жидкостью (чаще всего с водой). Различают конденсаторы двух видов: 1) прямоточные (рис. VI1-16, а) и противо-точные (рис. VII-16, б). В первых пар и жидкость движутся в одном направлении, во вторых — в противоположных направлениях. Для создания развитой поверхности контакта пара и жидкости последняя распределяется внутри аппарата по ряду поперечных перегородок различной формы, разбивается на множество мелких струек при последовательном проходе через ряд решеток и через каналы многоструйного инжектора.

Д. УРАВНЕНИЯ ТЕПЛОВЫХ БАЛАНСОВ

Обозначим массовые расходы теплоносителей через G, и б2 (в кг/ч), их удельные теплоемкости — через ct и е2, а их температуры входа и выхода из теплообменного аппарата — соответственно через t[, tl и t'%, tl. Если тепло горячего теплоносителя полностью (без потерь в окружающую среду) воспринимается холодным, и их удельные теплоемкости не изменяются в ходе процесса теплообмена, то должно удовлетворяться уравнение теплового баланса (приход тепла в аппарат должен быть равен расходу тепла):

В случае изменения удельных теплоемкосгей с температурой в уравнение (а) нужно подставлять среднеинтегральные значения ct и са в интервалах температур,от /' до t". Часто удобно оперировать не удельными, а полными теплоемкостями массовых расходов теплоносителей в единицу времени, называемыми водяными эквивалентами. Обозначив GiC, = Wt и 02с2 = Wiy перепишем уравнение (а):

откуда (t{ — й)1(§ — Й) = Wa/Wlt т. е. перепады температур обоих теплоносителей обратно пропорциональны их водяным эквивалентам.

341

Из уравнений (а) и (б) обычно определяют одно из значений (G,, G2, tl, (2) при известных значениях других величин — во всех случаях, когда оба теплоносителя не изменяют свои агрегатные состояния в ходе теплообмена. В химической технологии широко распространены процессы конденсации паров и испарения жидкостей, протекающие чаще всего при постоянных температурах. Напишем уравнения тепловых балансов для этих процессов.

Если G2 кг/с жидкости (газа) с удельной теплоемкостью с2 нагреваются от начальной температуры ti до конечной за счет тепла конденсации D кг/с пара с энтальпией «, Дж/кг, температурой насыщения ^ и удельной теплоемкостью конденсата с„, то уравнение теплового баланса будет иметь следующий вид:

Для процесса испарения G2 кг/с жидкости с начальной температурой /2 и начальной удельной теплоемкостью са потоком жидкости (газа) G, кг/с с удельной теплоемкостью с,, начальной (t[) и конечной (tl) температурами получим:

Gl5l('l-'0 = G2('2-<:2'2) = (2 <г>

причем i'a — энтальпия образовавшегося пара.

Наконец, в случае испарения жидкости за счет тепла конденсации пара, сохр

страница 128
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142

Скачать книгу "Основные процессы и аппараты химической технологии. Книга первая" (4Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
abs pro eco inox pw 100 v цена
трансфер на вокзал
Банкетка Sheffilton SH-B1B
экран для проектора в аренду

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(28.02.2017)