химический каталог




Процессы и аппараты химической технологии

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

ум-кристаллизаторах Q — 0, и уравнение (14-4) принимает вид

ЯЛ (*i -12) + 6\Р.<7кр. = W(i - с А) (14-5)

т. е, тепло, отдаваемое раствором и выделяющееся при кристаллизации, расходуется на испарение воды.

Определение основных размеров кристаллизаторов

Кристаллизаторы с водяным или рассольным охлаждением рассчитывают как теплообменные аппараты, т. е. по найденной из теплового баланса тепловой нагрузке Q определяют необходимую поверхность теплообмена. Размеры аппарата вычисляют из условия размещения требуемой поверхности теплообмена. В аппаратах периодического действия емкость аппарата рассчитывают на одну операцию.

Методика определения размеров кристаллизаторов с воздушным охлаждением и вакуум-кристаллизаторов еще не разработана и при выборе их пользуются опытными данными. Для вакуум-кристаллизаторов поверхность зеркала испарения можно принимать из расчета испарения 150 кг воды в час с 1 м2 поверхности.

Пример 14-1. Рассчитать вакуум-кристаллизатор для раствора MgS04-Количество поступающего раствора Gi = 5000 кг/ч, содержание в нем сульфата магния а\ = 0,27; температура раствора ti = 50° С. Конечная температура охлаждения U — 15° С.

Определение концентрации маточного раствора и давления в аппарате Концентрация маточного раствора (насыщенного раствора при 15° С) аг = 0,248. Для этой концентрации температурная депрессия составляет 3°С. Температура насыщения паров растворителя составляет:

15 — 3 = 12° С

При этом соответствующее абсолютное давление в аппарате равно 10,5 мм рт ст.

Составление и решение уравнений материального и теплового балансов. Теплоемкость твердого сульфата магния ств. = 945 док/кг-град (0,226 ккал/кг• град). По формуле (13-12) находим теплоемкость поступающего раствора при св = 4190 дж/кг • град:

с, = 945 • 0,27 -f 4190 (1 — 0,27) = 3370 дж/кг ? град (0,805 ккал/кг ? град)

Теплота кристаллизации для MgS04 • 7НгО составляет qKp. — 65700 дж/кг (15,7 ккал/кг). Содержание MgS04 в кристаллах равно

*«Р- = 246" = 0,488

где 120 — молекулярная масса MgS04;

246 — молекулярная масса MgS04-7H20.

Энтальпия насыщенного водяного пара (при 12° С) i = 2520 * 103 дж/кг (602,5 ккал/кг). По уравнениям (14-1), (14-2), (14-5) находим:

5000 = G2 + GKp. + W

5000 - 0,27 = G2 ? 0,248 -f GKp. ? 0,488

5000 • 3370 (50 — 15) + GKp. • 65700 = "7(2520 • 103 — 4190 • 15)

откуда

G2 = 4015 кг/ч GKp = 726 кг/ч W = 260 кг/ч

Глава 15

ИСКУССТВЕННОЕ ОХЛАЖДЕНИЕ

г

1. Общие сведения

Для получения низких температур, недостижимых при охлаждении естественными охлаждающими агентами (вода, воздух), применяют искусственный холод. Последний широко используется в химической промышленности (для сжижения паров и газов, для разделения газовых смесей путем ректификации при низких температурах, для кристаллизации, для отвода тепла\, реакции и т. д.) и в других отраслях народного хозяйства (хранение и перевозка пищевых продуктов, замораживание грунтов при строительстве подземных сооружений, кондиционирование воздуха и др.).

Наиболее старым способом искусственного охлаждения является применение холодильных смесей (смеси солей и некоторых других веществ с льдом), дающих при таянии низкие температуры. Так, смесь поваренной соли с льдом (22% NaCl) дает температуру —21° С, смесь хлористого кальция с льдом (30% СаС12) дает температуру —55° С.

В настоящее время для получения холода в технике применяют следующие способы:

1. Испарение низкокипящих жидкостей. Так, например, если испарять жидкий аммиак при абсолютном давлении 2 am, то он охлаждается до температуры кипения при этом давлении (около —20° С) и может служить охлаждающим агентом для получения температур порядка —15° С. С понижением давления испарения достигаются еще более низкие температуры.

2. Расширение сжатых газов в расширительной машине (детандере). При этом газ совершает внешнюю работу за счет уменьшения своей внутренней энергии, вследствие чего его температура понижается.

3. Дросселирование сжатых газов и паров. Дросселированием (мятием) называется такое расширение газа, когда давление его снижается вследствие протекания через сужение или

другое препятствие (например, пористую перегородку); при этом, в отличие от процесса в расширительной машине, расширение происходит без совершения внешней работы. Дросселирование обычно сопровождается понижением температуры (стр.526).

Условно различают умеренное (до температур порядка —100° С) и глубокое (до температур ниже —100° С) "охлаждение. Для умеренного охлаждения применяют компрессионные, абсорбционные и пароэжекторные холодильные машины. Для глубокого охлаждения пользуются холодильными циклами, основанными на дросселировании и расширении газов в детандере.

2. Термодинамические основы получения холода

Минимальная работа для переноса тепла кболее нагретому телу

Получение холода связано с передачей тепла, отнимаемого от охлаждаемого тела, другому телу, имеющему более высокую температуру, т. е. с переходом тепла от менее нагретого тела к более нагретому. Согласно второму закону тер

страница 176
< 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
плитка amaro bez
купить дом новая рига эконом
диск-переходник 22см для индукционной плиты
premium такси москва

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
(06.12.2016)