химический каталог




Основные процессы и аппараты химической технологии. Книга вторая

Автор А.Г.Касаткин

потоке воздуха; б — в псевдоожи-женном слое; / — корпус; 2 — диспергирующее устройство (вход расплава); 3 — выход отвержденного гранулированного расплава; 4, 5 — вход н выход воздуха; 6 — пссвдоожнжеиный слой; 7 — воздухораспределительная решетка.

или иным компонентом, т. е. фракционная кристаллизация, является двухстадийным процессом: 1) частичная кристаллизация жидкого расплава; 2) разделение полученной суспензии на твердую и жидкую фазы. В простейших случаях процесс осуществляется в емкостных аппаратах, где исходный расплав охлаждается до некоторой промежуточной температуры t$ между точками ликвидуса t„ и солидуса tc0„, т. е. t„ > г*ф > tc„j,. Образовавшаяся суспензия выводится из аппарата и разделяется иа фильтрах или в центрифугах на кристаллический продукт и остаточную жидкую фазу, которую будем называть маточником.

Если из F кг исходного бинарного расплава с исходной концентрацией аР получается К кг кристаллического продукта с концентрацией ак и М = F — К кг маточника с концентрацией ам, то F = К + М и aFF = Как + Мам = Как + (F — К) ам, откуда К ^ F l(aF —аы)!(ак — йм) J.

Если в рассматриваемом процессе достигается фазовое равновесие, то значения ак и а„ могут быть заимствованы из диаграммы состояния соответственно выбранной температуре фракционирования (рис. XV-17). При отсутствии взаимной растворимости компонентов в твердом состоянии а1( = 1 и К — = F l(aF -Йм)/(1 -а„)].

710

состоянии;

Так как фазовое равновесие на практике не достигается и на поверхности выделенных кристаллов остается некоторое количество маточника, то действительная концентрация высокоплавкого компонента в кристаллическом продукте ак < ак. Эффективность реального процесса оценивается коэффициентом эффективности разделения: ? -= (а'к —ат)1(ак —ан).

Рис XV-17 К расчету однократной фракционной кристаллизации:

а - пои неограниченной взаимной растворимости компонентов в твердом

б - Ш взаимной нерастворимости Компонентов в твердом состоянии.

Величина Е, зависящая от физико-химических свойств расплава и режима его охлаждения, определяется опытным путем. Количество тепла, отводимого в описываемом процессе, определяется из уравнения теплового баланса: Qoxa = FcFt0 + + Кгж — (Кск + Мсх) /ф — Q„, где cF, ск и см — удельные теплоемкости исходного расплава, кристаллического продукта и маточника; гк — теплота кристаллизации; t0 — начальная температура расплава; Q0 — потери тепла в окружающую среду.

Рассмотренный процесс однократной фракционной кристаллизации осуществляется как в периодическом, так и в непрерывном режимах. В первом случае используются вертикальные или горизонтальные цилиндрические аппараты с наружными охлаждающими рубашками или внутренними змеевиками, снабженные мешалками, а также барабанные кристаллизаторы (рис. XV-15). Во втором случае чаще всего применяют горизонтальные трубчатые кристаллизаторы с шнековыми ленточными мешалками и охлаждающими рубашками. Расплав входит на одном конце аппарата, а образовавшаяся супензия выходит на другом конце и направляется на механическое разделение.

Процесс однократной частичной кристаллизации расплава значительно интенсифицируется при его непосредстве н711

УЗЕЛ Я

ном смешении с хладоагентом. Последними могут лужить жидкости, не смешивающиеся и химически не взаимодействующие с расплавом, например, охлажденные водные рас «™ми«еральных солей (таким методом, в частности, очищают бензол от примесей). Естественно, при этом возникает дополнительная операция: отделение охлаждающего раствора от маточ5 — подвижный ко-отжатый маточник.

Рис. XV-18. Схема шнекового процесса: ку7 """Li^,™"".0 шнека: 3 — привод;

'?српсталл-и-чТскаГмасса; 7 -Тр°Йс„\а~„Вы™ТдукГ^

ника. Данная операция отпадает в случае применения сжиженных газов, поглощающих тепло в результате своего испарения. Этот процесс требует, однако, большой затраты энергии и специальной установки для ожижения газа.

Очень перспективным является процесс однократной частичной кристаллизации с применением прессования для отделения маточника от кристаллической массы. По этому методу вся суспензия, полученная после частичной кристаллизации расплава или частично освобожденная от маточника, подвергается прессованию под давлением, доходящим до 30—60МПа. В результате значительного отжима первичного маточника и полученного от частичного подплавления кристаллического продукта последний обогащается высокоплавким компонентом. Кристаллизация осуществляется при помощи шнекового пресса (рис. XV-18). Шнек и его гнездо выполнены так, что ширина проходных каналов постепенно уменьшается по мере продвижения кристаллической массы, что способствует ее сжатию и вы-712 теснению жидкой фазы из пор между кристаллами. Заметим, что в процессе прессования изменяется фазовое равновесие, что также благоприятствует обогащению продукта высокоплавким компонентом подобно процессу перекристаллизации. Прессованный продукт выходит через кольцевое отверстие, ширина которого регулируется подвижным запорным конусом с целью обеспечения требуемого п

страница 133
< 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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170

Скачать книгу "Основные процессы и аппараты химической технологии. Книга вторая" (4.14Mb)


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

 

 

Реклама
свадебные букеты для невесты цена
Компания Ренессанс: лестницы. ру - качественно и быстро!
кресло ch 360
контейнерное хранение вещей

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
(11.12.2016)