химический каталог




Процессы и аппараты химической технологии

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

льких последовательно соединенных по ходу жидкости аппаратов, причем в первых корпусах испарение происходит при меньшем вакууме, а максимальный вакуум достигается лишь в последнем корпусе. При э^ом абсолютное давление в аппарате и температура раствора постепенно уменьшаются от первого корпуса к последнему. Перетекание раствора из корпуса в корпус происходит за счет разности давлений в них.

В показанной на рис. 14-6 четырехкорпусной установке разрежение в корпусах (кристаллизаторах) 1 и 2 создается конденсатором 7, который разделен на две части перегородкой с гидравлическим затвором, так что вода может перетекать из верхней части конденсатора в нижнюю, а пар не может переходить из одной части конденсатора в другую. Благодаря такому устройству в нижней части конденсатора, к которой присоединен корпус /, поддерживается более высокое давление, чем в верхней части, к которой присоединен корпус 2. Пары из корпусов 3 и 4 отсасываются эжекторами 5 и 6 и сжимаются в них до давления, установившегося в верхней части конденсатора. Несконденсировавшиеся газы отсасываются из конденсатора 7 эжекторами 8 и 13, поступают в конденсатор 10, из которого в свою очередь отсасываются эжектором 9, и поступают в конденсатор //. Из последнего газы отсасываются эжекСуспензия на центрифугу

Рис. 14-6. Схема многокорпусной вакуум-кристаллизационной установки:

J—/ —кристаллизаторы, 5, 6, 8, 9, 12. 13 — эжекторы; 7— конденсатор; 10, 11 — промежуточные конденсаторы; 14 — сборник для суспензии; 15 — насос.

тором 12, сжимаются в нем до атмосферного давления и выбрасываются в атмосферу. Таким образом, сжатие газов, отсасываемых из конденсатора 7, производится в три ступени. В промежуточных конденсаторах 10 и // конденсируется рабочий пар, поступающий из эжектора предыдущей ступени, вследствие чего разгружается эжектор следующей ступени.

3. Расчет кристаллизаторов

Материальный баланс

Обозначим количество исходного раствора G\ кг, количество маточного раствора G2 кг, количество кристаллов (7кр. кг и количество испаренного растворителя W кг.

Содержание безводного кристаллизующегося вещества (в вес. долях) в исходном растворе обозначим через аи в маточном растворе — через и в кристаллах — через Дкр..

Если вещество кристаллизуется в безводной форме, то акр. = 1. Если же вещество кристаллизуется в виде кристаллогидрата, то ако = МЯЕЗВ' > где Мбезз —молекулярная масса безводного вещества, а Мк^ — молекулярная масса кристаллогидрата.

Уравнение баланса по всему количеству вещества:

G^G^ + G^. + W • (14-1)

по безводному кристаллизующему веществу:

= G2a2 + Окр.акр. (14-2)

В кристаллизаторах с водяным или рассольным охлаждением W = 0. В этом случае, зная Gu аи а2 и акр., совместным решением уравнений (14-1) и (14-2) находят G2 и С?кр..

В кристаллизаторах с удалением части растворителя (кристаллизаторы с воздушным охлаждением, выпарные аппараты с кристаллизацией вещества) задаются величиной W или GKp_,

после чего также можно совместно решить уравнения (14-1) и (14-2).

В вакуум-кристаллизаторах W не может быть принято произвольно, а определяется совместным решением уравнений (14-1) и (14-2) и уравнения теплового баланса.

Тепловой баланс

Для общего случая кристаллизации с охлаждением раствора и удалением части растворителя имеем:

Приход тепла Расход тепла

С исходным раство- С маточным раствором G2c2t2

ром Gicit\ С кристаллами .... бкрскр. t2

Тепло, выделяющееся С испаренным раствопри кристаллизации С?кр> qKp, рителем Wi

Отводится с охлаждающим агентом . . Q

Таким образом

GxcA Ч- GKp.<7Kp. = G2c2t2 + GKp cKpt2 -\-Wi~\-Q (14-3)

где с1( с2 и скр, — удельные теплоемкости исходного и маточного растворов и кристаллов, дж/кг • град; tx—температура поступления исходного раствора; t2 — температура маточного раствора и кристаллов.

В уравнении теплового баланса (14-3), кроме приведенных обозначений, принято:

/ — энтальпия удаляемых паров растворителя, дж/кг;

<7кр.— теплота кристаллизации, дж на 1 кг кристаллов.

Теплота кристаллизации #кр, вычисляется по закону Гесса, который рассматривается в курсе физической химии. В ряде случаев кристаллизация протекает с поглощением тепла; тогда qKp. имеет отрицательное значение.

Рассматривая исходный раствор как смесь маточного раствора, кристаллов и испаренной воды, можно написать:

G^t = 6V2H- GK9cmt -f WcJ •

откуда

^1Сс^ч Л~ GKpcKpt2 = GiC]t2 — WcBt2

где св — удельная теплоемкость воды, дж/кг • град.

Комбинируя последнюю формулу с уравнением (14-3), получим:

OVi Л - h) + Окр.*7кр. = W(i — cBt2) + Q (14-4)

Член Gxci(ti — ti) представляет собой тепло, отдаваемое раствором при охлаждении, а член W(i — cBt2) —тепло, затрачиваемое на испарение воды.

Если кристаллизация проводится без удаления части растворителя (кристаллизаторы с водяным и рассольным охлаждением), то W = 0 и, как следует из уравнения (14-4), все тепло, отдаваемое раствором при охлаждении и выделяющееся при кристаллизации, отводится с охлаждающим агентом.

В ваку

страница 175
< 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
шагомер на руку цена в спортмастере
братьев запашных
кровать стефан 140х200
airweel

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
(18.11.2017)