Главное меню
Главная О сайте Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Аналитическая химия Ароматерапия Биотехнология Биохимия Высокомолекулярная химия Геохимия Гидрохимия Древесина и продукты ее переработки Другое Журналы История химии Каталитическая химия Квантовая химия Лабораторная техника Лекарственные средства Металлургия Молекулярная химия Неорганическая химия Органическая химия Органические синтезы Парфюмерия Пищевые производства Промышленные производства Резиновое и каучуковое производство Синтез органики Справочники Токсикология Фармацевтика Физическая химия Химия материалов Хроматография Экологическая химия Эксперементальная химия Электрохимия Энергетическая химия
Новые книги
Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 2" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 1" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 12" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 11" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 10" (Журналы)
Книги по химии
booksonchemistry.com -> Добавить материалы на сайт -> Промышленные производства -> Матусевич Л.Н. -> "Кристаллизация из растворов в химической промышленности" -> 59

Кристаллизация из растворов в химической промышленности - Матусевич Л.Н.

Матусевич Л.Н. Кристаллизация из растворов в химической промышленности — М. «Химия», 1968. — 304 c.
Скачать (прямая ссылка): kristallizatia-rastvorov.djvu
Предыдущая << 1 .. 53 54 55 56 57 58 < 59 > 60 61 62 63 64 65 .. 126 >> Следующая


Целесообразно также регулировать расход охлаждающей воды, увеличивая его с течением времени и оставляя при этом примерно постоянной разность температур между охлаждающей поверхностью и раствором (желательно, чтобы она не превышала 8—10°С). Введение начальной выдержки горячего раствора и регулирование его охлаждения особенно важны для Уменьшения инкрустаций на теплопередающих поверхностях.

Для охлаждения растворов до более низких температур (например, при кристаллизации NH4Cl) в рубашку аппарата вместо

воды можно подавать холодильным рассол, что позволяет снизить температуру маточного раствора до —5 и даже до —1O0C В этом случае для уменьшения потерь холода в окружающую среду рубашка снабжается хорошей теплого;! изоляцией. Чтобы сделать процесс более экономичным, обычно применяется двухступенчатое охлаждение: в первом аппарате горячий раствор охлаждается водой, а затем во втором кристаллизаторе охлаждается рассолом. Иногда в качестве охлаждающего агента в первом аппарате используется холодный маточный раствор, полученный из второго кристаллизатора после выделения из него кристаллов.

Кристаллизатор с охлаждающим змеевиком (рис.71) состоит из корпуса /, быстроходной пропеллерной мешалки 2 и охлаждающего змеевика 3, который может быть одинарным, двойным или тройным.

В таких аппаратах можно развить значительно большую теп-лопередающую поверхность на единицу объема раствора, они имеют и более высокие коэффициенты теплопередачи вследствие увеличения скорости движения охлаждающей среды в змеевиках. Однако несмотря на эти очевидные преимущества аппараты со змеевиками применяются значительно реже, чем кристаллизаторы, снабженные рубашками. Это объясняется тем, что в процессе кристаллизации стремятся не столько интенсифицировать сам процесс, сколько получить продукт определенного гранулометрического состава. Следует также отметить, что змеевики в большей степени подвержены инкрустациям, удаление которых в ходе процесса более затруднительно.

Расчет кристаллизаторов периодического действия. Кристаллизаторы периодического действия рассчитываются аналогично обычным теплообменникам-холодильникам. Однако если в теплообменных аппаратах стремятся максимально интенсифицировать процесс теплопередачи, то в кристаллизаторах, как это уже отмечалось выше, часто специально снижают темпы охлаждения раствора, чтобы уменьшить скорость образования кристаллических зародышей и получить тем самым более крупнокристаллический продукт. К тому же при постепенном охлаждении уменьшается вероятность образования обильных инкрустаций на теплопередающих поверхностях, что в конечном счете может даже дать выигрыш в скорости процесса (когда качество продукта не имеет решающего значения).

Расчет кристаллизаторов периодического действия может быть проведен по методике, предложенной Г. П. Питерским [8, 9] для теплообмена при неустановившемся режиме.

Условия предлагаемого расчета:

1) расход охлаждающей воды (или рассола) GB, начальная температура на входе в аппарат t2a и общий коэффициент теплопередачи К в ходе процесса остаются постоянными;

2) начальная и конечная температура раствора гш и tiK и конечная температура охлаждающей воды г2к, отводимой из аппарата, предварительно заданы.

Количество тепла dQ, которое за время dx будет передано раствором через поверхность охлаждающей воде (теплоемкость C2), равно:

dQ = GBc2 (4 - t2a) dx = KF Mср. dx

где 4— конечная температура охлаждающей воды в любой момент.

Если время протекания воды через змеевик или рубашку настолько мало, что за это время температура в кристаллизаторе может быть принята неизменной (/), то для любого момента времени средняя разность температур

д, _(*- (2п) - (' - 4) _ 4 - *2н

t'. — t

JQ = GBc2(t'2K-t,H)dx = KF 2к /" dx (31)

l„ 1 '2H

in

ИЛИ

in —{™=J<JL (31a)

Поскольку для данных условий /(/7GbC2 = const, то

*2к

: Л = const (32)

Уравнение (32) справедливо для любого момента охлаждения, в том числе и для конечного. Поэтому, зная конечную температуру раствора t\K и охлаждающей воды t2K, можно вычислить соответствующее им значение А.

Количество тепла, отнимаемое от раствора (если его масса Ср, а теплоемкость С]) за любой промежуток времени dx, согласно уравнению (31) равно:

GpCl dt = KF \А2я dx

Подставляя в это соотношение значение і'2к из уравнения (32), имеем:

- Gpc, dt = KP ах = КР±=±«- t2H) dx

Откуда

' — ^ін GpCi^ In Л

После умножения обеих частей последнего уравнения на величину (tlB — tlK) и соответствующих преобразований получаем окончательное расчетное уравнение теплопередачи:

Q = GpC1 (f ,„ - г1к) = KFx -f~ Лк---(33)

In "' ~ 211

' 1 К' ^2H

т. е. оно представляет собой уравнение общего вида

Q = KFx Д/С'р

в котором в качестве средней разности температур принимается

At' — ^1" — ^1" ^ — 1

Ср- 2,3Ig ' 2 3^Ig Л

В уравнении (33) Q определяет количество тепла, отводимое от кристаллизующегося раствора, которое в общем случае может быть определено из теплового баланса аппарата. Так, если теплота кристаллизации q является величиной значительной, то
Предыдущая << 1 .. 53 54 55 56 57 58 < 59 > 60 61 62 63 64 65 .. 126 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама