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" -> 60

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 .. 54 55 56 57 58 59 < 60 > 61 62 63 64 65 66 .. 126 >> Следующая


Q = <Vi (<ін - <ік) + °«Р.Я = KFx At,

кр.Ч у' ср.

Коэффициент теплопередачи К [в вт/(м2 ¦ град)] в общем случае может быть рассчитан из соотношения:

К = -=-т-jj-т-г- (34)

' і Q1 і і Q3 і I

Ct1 A1 А,2 Лз (І2

где Ct1 и а2 — коэффициенты теплоотдачи соответственно от раствора к стенке и от стенки к охлаждающей среде, вт/(м2 • град);

O1, 62, 63 — толщина слоя соли на стенке со стороны раствора, самой стенки и слоя ржавчины, окалины, ила на стенке со стороны охлаждающего агента, м; A1, A2 и A3 — коэффициенты теплопроводности указанных слоев, вт/(м • град).

Коэффициенты теплоотдачи а, и а2 могут быть определены из уравнений, приводимых в справочной и специальной литературе [8, 10—12] обычно в критериальной форме:

Nu = A Rem Pr"

(35)

или

где Nu = -^---критерий Нуссельта;

Ke=—---критерии Реинольдса;

Pr = —--критерий Прандтля *.

Здесь А, р, (.і, Cp и w — соответственно теплопроводность (вт/м-град), плотность (кг/м3), динамическая вязкость (н - сек/м2), теплоемкость [дж/(кг• град)], линейная скорость движения (м/сек) теплопередающей (или тепловоспринимающей) среды; d—характерный линейный размер потока (м), например, для трубы — ее диаметр; А, п и m — числовые коэффициенты, характерные для данных условий теплопередачи.

При турбулентном течении сред, характерном для работы механических кристаллизаторов, могут быть использованы следующие соотношения:

1) Для среды, протекающей в рубашке

а = 0,023 -^- •Re0'8 Pr0'4 (36)

Вместо величины d следует подставить эквивалентный диаметр */экв. = 4-р (где f— площадь сечения рубашки, a P— периметр сечения, через которое происходит теплообмен).

2) Для среды, протекающей по змеевику

Изм = а?

где а — коэффициент теплоотдачи, определяемый по уравнению (36) для прямой трубы; С—поправочный коэффициент, определяемый из соотношения:

? = 1 + 3,54

где d и D—диаметры трубы и витков змеевика.

3) Для раствора, перемешиваемого мешалкой и охлаждаемого через рубашку

а = 0,ЗбА.Ке2/.Рг'/»(цМст)0.«

* Критерий Pr приведен применительно к системе единиц СИ; в системе ЗбООСрЦІг

единиц МКГСС Pr=-у-, где Cp в ккал/(кг ¦ град), ц в кг-сек/м2,

8 в м/секг и >. в ккал/(м ¦ н ¦ град).

где ReM = -^--критерий Рейнольдса для мешалок;

п — число оборотов мешалки в секунду; d — диаметр лопастей мешалки, м; D — наружный диаметр аппарата, м; \i — вязкость раствора при средней температуре /ср., температурах стенки /Ст. и раствора tp

'сР. 2 *

jiCT. — вязкость раствора при температуре стенки. 4) Для раствора, перемешиваемого мешалкой и охлаждаемого через змеевик

a = 0.87AReo,62prv1((iMcT)o,i4

При расчете величины К наиболее трудным является определение значений oi/Ai и оз/Аз, сведения о которых в справочной литературе весьма ограничены. Очень малочисленны также данные по теплопроводности солей Яі, образующих инкрустации на стенке.

Ниже приводятся значения Ai (при O0C) для некоторых солей [13].

Вещество NaCl AgBr AgCl Сахар

X1, Rm](M-град) 1,12 1,04 1,95 0,58

Приведенные значения Ai справедливы лишь для сухих солей, поэтому пользоваться ими при определении термического сопротивления инкрустацией можно лишь с определенной степенью приближения.

Для учета загрязнений теплопередающих поверхностей со стороны охлаждающего агента осадками и продуктами коррозии могут быть приняты [10] следующие ориентировочные значения 63/А3:

Охлаждающий агент b,lhy W

м2-град/вт

Вода

загрязненная 7,1—5,3

среднего качества 5,3—3,4

хорошего качества 3,4—1,7

очищенная 3,4—1,7

Охлаждающие рассолы 1.7

Меньшие значения бз/А3 отвечают более высоким температурам. При редких чистках теплопередающих поверхностей величина бз/Аз-Ю3 может доходить до 17.

Для ориентировочных расчетов кристаллизаторов периодического действия с мешалками и водяными рубашками или змее-

Рис. 72. Схема кристаллизатора с водяной рубашкой.

виками общий коэффициент теплопередачи может быть принят равным в среднем 250 вт/(м2 • град) [«215 ккал/(м2 • ч • град)].

Расчет кристаллизатора периодического действия с использованием уравнения (33) поясним на конкретном примере.

В кристаллизаторе периодического действия с водяной рубашкой и мешалкой охлаждается V=I м3 насыщенного раствора NaNO3 от температуры <ін=70°С до температуры :11(=250С. Начальная температура охлаждающей воды <2и=15°С. Требуется определить расход охлаждающей воды GB и время кристаллизации т, если коэффициент теплопередачи K=250 вт/(м2 ¦ град).

По кривой растворимости азотнокислого натрия [10] определяем концентрацию насыщенного раствора NaNO3 (в масс, долях) при 70°С ai = 0,575 и при 25° С 02 = 0,480. Так как теплоемкость кристаллов NaNO3Cp = = 1,105 кдж/(кг • град) или 0,264 ккал/(кг • град) [13], то по правилу аддитивности [10] определим теплоемкость исходного раствора C1:

C1 = O1Cp.+(1 — Oi)c = 0,575- 1,105 + 0,425 - 4,19 = 2,413 кдж/кг-град

где св — теплоемкость воды, равная 4,19 кдж/(кг ¦ град).
Предыдущая << 1 .. 54 55 56 57 58 59 < 60 > 61 62 63 64 65 66 .. 126 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама