химический каталог




Основные процессы и аппараты химической технологии. Книга вторая

Автор А.Г.Касаткин

ротиводавления. Шнек изнутри охлаждается водой, а стенки его гнезда обогреваются так, что их температура несколько повышается по ходу кристаллической массы. Описанный метод кристаллизации успешно применяется для очистки нафталина, «-ксилола и других веществ. Производительность пресса достигает 4 т/ч.

4. Многоступенчатая перекристаллизация

Однократная фракционная кристаллизация часто не обеспечивает требуемую степень разделения расплава или достаточный выход целевого компонента. Одним из методов повышения этих технологических показателей является перекристаллизация по линии маточника (рис. XV-19, а) или по линии кристаллов (рис. XV-19, б), осуществляемая в многоступенчатых аппаратах. По первому,, варианту поток исходного расплава F последовательно проходит через п кристаллизаторов, причем образующиеся в каждом из них кристаллы отводятся отдельно

(Кг, Кг, Ks Кп), а маточник отводится только из последней

(я-ой) ступени. Если бинарный расплав состоит из компонентов, образующих непрерывный ряд твердых растворов, то в результате получаются п кристаллических фракций с понижающейся концентрацией высокоплавкого компонента и один маточник, равновесный с последней кристаллической фракцией Кп (рис- XV-19, а).

Рассматриваемый процесс очень эффективен для разделения эвтектикообразующих расплавов, позволяя получать высококонцентрированные кристаллические фракции (в равновесных условиях а„ = 100%) при низкой концентрации высокоплавкого компонента в остаточном маточнике. Если во всех кристаллизаторах достигается фазовое равновесие, то количества и составы кристаллического продукта и маточника после каждого кристаллизатора могут быть найдены при помощи диаграммы равновесия. Сохраняя принятые выше обозначения, напишем уравнения материальных балансов для произвольной m-ой ступени:

MM = МТ+1 -f- КПТ', -МгпЯм, M = М/п-цДм* m+i H~ K,N+LAK' M+I

Из последних двух уравнений находим: КТН = Мм |(аи. Т — АШ, m+])/(a„, m+J — aM, m+I)]; Mmtl = MM [(aK.m+i — — TM, т)/(я«1 m+i — Ям, M+I)]

Равновесные составь; кристаллических фракций и маточников заимствуются из диаграммы равновесия соответственно принятым

713

"it, m — ? ? • = aK n = 1 ^4 "«2 —

Если концентрация высокоплавкого компонента в исходном расплаве равна ак, то его выход составит:

по первому варианту процесса по второму варианту процесса

3 4

M4

««„ - Кт [(«к, „, - «.,„ и+1)/(йк, вд _ m+])I; ^ = КтН^ _

5. Многоступенчатая противоточная кристаллизация

В результате многоступенчатой перекристаллизации, как было показано выше, можно получить либо кристаллический продукт с высокой концентрацией высокоплавкого компонента, либо маточник с высокой концентрацией низкоплавкого компонента. При необходимости получения обоих компонентов в практически чистом виде выгодно применять метод многоступенчатой п р о-тивоточноя кристаллизации. Здесь исходный расплав подается в промежуточную ступень, кристаллическая и жидкая фазы движутся противотоком, конечный кристаллический продукт н маточник отводятся'с противоположных концов (рис. XV-20). Таким образом, по длине аппарат можно рассматривать состоящим из двух секций: высокоплавкого ' продукта и низкоплавкого. Если F кг исходного расплава разделяются в аппарате на Я кг высокоплавкого кристаллического продукта и W кг низкоплавкого маточника, то

/ = 77 + 117; FaF = Tlan + Wuw К = М + П; Как = Мам + Пап (а)

где К и М — потоки кристаллической и жидкой фаз в секции высокоплавкого продукта; Пр, ап, а^, и ам— концентрации высокоплавкого компонента и потоках, соответствующих индексам.

Из выражения (а) получаем по аналогии с другими процессами массообмена уравнение рабочей линии секции высокоплавкого продукта:

ак = W0 <чл + (П/К) ап (б)

Аналогично для секции низкоплавкого компонента: К' = = М' - W; К'ак = М'ам - Wav и

ад = (М7К')ВД-(^//С)ан/ (в)

Построив по уравнениям (б) и (в) рабочие линии в диаграмме равновесия % —• ам, определяем известным уже графическим методом требуемое число ступеней равновесия (теоретических тарелок). Переход к действительному числу ступеней производится с помощью коэффициента полезного действия, определяемого опытным путем.

На рис. XV-21 схематически изображены наиболее распространенные конструкции противоточных кристаллиза715

торов непрерывного действия. Так, шнековый кристаллизатор (рис. XV-21, а) представляет собой вертикальный цилиндр с соосным вращающимся шнеком, снабженный вверху охлаждающей рубашкой, а внизу - плавителем. Исходный расплав поступает в центральную часть аппарата. В зоне охлаждения происходит непрерывное образование кристаллической фазы, транспорРис. XV-20. Схема и диаграмма многоступенчатой противоточиой кристаллизации.

Рис. XV-21. Противоточиые кристаллизаторы непрерывного действия:

'; iWWWWv

3 ' Л

а — шнековый аппарат; б — поршневой аппарат; в — пульсацнонный аппарат; / — зона охлаждения; 2 — корпус; 3 — шнек; 4 — пла-витель; 5 — поршень гидропривода; 6 —^поршень аппарата; 7 — фильтр; 8 — нагревательная рубашка; 9 —

страница 134
< 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
Контейнеры Joseph Joseph
светодиодные ленты для витрин
вебасто установка цена в москве
2017 tokio hotel

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
(27.03.2017)