химический каталог




Процессы и аппараты химической технологии

Автор А.Н.Плановский, В.М.Рамм, С.З.Каган

ие запишется в виде

Q = [t -t0)-r-W (i - cBt) (13-11)

В этом уравнении член G\Cx(t—t0) представляет собой расход тепла на подогрев поступающего раствора до температуры кипения, а член W(i — cBt)—расход тепла на испарение воды.

Входящая в уравнение теплового баланса удельная теплоемкость раствора может быть подсчитана в зависимости от его концентрации а по приближенной формуле

с = сгва,-\- св (1 — а) (13-12)

где ств, — удельная теплоемкость безводного твердого растворенного вещества.

Энтальпия вторичного пара i принимается равной энтальпии насыщенного водяного пара при давлении в аппарате и находится по справочным таблицам.

Определив по уравнению (13-11) расход тепла на выпаривание (тепловую нагрузку аппарата), вычисляют расход греющего пара обычным способом (стр. 440).

В первом приближении, пренебрегая расходом тепла на подогрев раствора и приравнивая разность (i—cBt) к теплоте испарения, можно найти, что расход греющего пара равен количеству выпариваемой воды, т.е. с помощью 1 кг греющего пара выпаривается 1 кг воды. В действительности, с учетом затраты тепла на подогрев раствора, расход греющего пара выше и составляет 1,1—1,2 кг.

Пример 13-4. Определить расход тепла и греющего пара на выпаривание раствора NaOH. Количество поступающего раствора Gi = 25 ООО кг/ч, его начальная концентрация а\ •» 28 вес. %, конечная концентрация а2 = 40 вес. %. Температура поступающего раствора'А> = 60°С. Абсолютное давление в аппарате равно 0,196 бар (0,2 ат). Абсолютное давление греющего пара составляет 1,37 бар (1,4 ат), его температура Г= 108,7° С.

Решение. При конечной концентрации температура кипения раствора ^ = 85°С (см. пример 13-1), а количество выпаренной воды 1^= 7500 кг/ч (см. пример 13-2). Удельная теплоемкость 28%-ного раствора NaOH Ci = 3560 дж/кг • град (0,85 ккал/кг • град). При 0,2 ат энтальпия вторичного пара г = 2610 -103 дж/кг (622 ккал/кг). Расход тепла при св = 4190 дж/кг X X град находим по уравнению (13-11):

Q = • 3560 (85 - 60) + ^ (2610 • 10' - 4190 • 85) ш

5 300 000 вт (4 560 000 ккал/ч)

Расход греющего пара при 1,4 ат и теплоте испарения r = 2240« 103 дж/кг (534 ккал/кг)

_ 5300000 00_ . .

= 9040 103 3(8 2,37 КГ1СЕК = 8530 КГ1Ч

Определение поверхности теплообмена

Необходимая поверхность теплообмена выпарного аппарата определяется по общему уравнению (12-21) в зависимости от тепловой нагрузки Q. Температурный напор б принимается равным разности температуры насыщения греющего пара Г. и температуры кипения раствора t, т. е.

0 = Г —/

Коэффициент теплопередачи рассчитывается обычным способом (стр. 446); он зависит главным образом от удельной тепловой нагрузки (т. е. в конечном счете от температурного напора), от температуры и концентрации раствора. С повышением концентрации раствора, а также с понижением температуры возрастает вязкость, что приводит к уменьшению коэффициента теплопередачи.

Коэффициент теплоотдачи со стороны кипящей жидкости в выпарных аппаратах со свободной циркуляцией и в аппаратах с естественной циркуляцией при оптимальном уровне определяется по формуле (11-57). При этонг высота оптимального уровня раствора /0пт.» соответствующая наибольшему значению а, рассчитывается по приближенной зависимости*

Ь*Ь- = 0,26 + 0,0014 (р - Рв) (13-15)

где Н—высота трубы, м;

р и рв — плотность раствора и воды, кг/м3.

шения

Н

Скорость циркуляции Wo (в м/сек) определяется в зависимости от отно-/опт- по рис. 13-9.

В аппаратах с принудительной циркуляцией, учитывая, что на большей части высоты труб жидкость не кипит, коэффициент теплоотдачи можно вычислить по формуле (11-35) для нагревания жидкостей в трубах.

При расчете аппаратов с большим объемом жидкости (аппараты с естественной, свободной и принудительной циркуляцией) физические свойства кипящей жидкости и температуру ее кипения следует определять по конечной концентрации раствора; в пленочных аппаратах эти величины находят по средней концентрации раствора.

Пример 13-5. Определить поверхность теплообмена выпарного аппарата с естественной циркуляцией для выпаривания раствора NaOH в условиях примера 13-4.

Решение. Принимаем аппарат с вертикальными трубами диаметром 33/38 мм; количество труб п = 944 (пар движется снаружи труб). Плотность стекания конденсата по наружной поверхности труб (количество греющего пара равно 8530 кг/ч) составляет по формуле (6-84):

8530

г = з и. о 038 .944 & 76 КГ1М' 4 ~ 0,021 КГ^М ' СЕК'

Константы для конденсата (воды) при 108,7° С:

плотность р = 952 кг/м3',

вязкость (х = 0,26 • 10~3 н ? сек/м2 (0,26 спз);

теплопроводность . . X = 0,683 вт/м • град (0,589 ккал/м • ч • град)

Критерий Re пл. находим по формуле (6-85):

0,26 -10"3(Приведенную толщину пленки вычисляем по формуле (11-47):

Ь

прив,

(0,26-Ю"3)2^1/3

9522 - 9,81

96.10~5 м

= 0,27

Так как Яепл. < 400, то расчет ведем по формуле (11-52):

1,86

3250'33

Мипл =

Коэффициент теплоотдачи от конденсирующегося пара равен:

а, =

0,683

qg- • 0,27 = 9400 вт/м2 ? град (81

страница 162
< 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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280

Скачать книгу "Процессы и аппараты химической технологии" (11.4Mb)


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

 

 

Реклама
alter ego купить
доставка мебели по москве и области
fissler vitavit comfort цена
класс взломоустойчивости

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
(21.01.2017)