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" -> 65

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 .. 59 60 61 62 63 64 < 65 > 66 67 68 69 70 71 .. 126 >> Следующая


Q = KF Ыср. (37)

где Q представляет собой количество тепла, отводимое от раствора в единицу времени.

Коэффициент теплопередачи К в общем случае может быть определен из уравнения (34). При ориентировочных расчетах его значение для шнековых и барабанных кристаллизаторов с водяным охлаждением может быть принято в пределах 90— 115 вт/(м2-град) или 75—100 ккал/(м2• ч• град), а для качающихся кристаллизаторов и барабанных с воздушным охлаждением— в пределах от 6 до 25 вт/(м2-град) или от 5 до 20 ккал!(м2 ¦ ч ¦ град) [23, 25].

Значение средней разности температур Д/ср. рассчитывается в зависимости от граничных условий процесса, т. е. от соотношения разности температур между обеими средами на входе в кристаллизатор Дгн и на выходе из него AtK. Поскольку для кристаллизаторов характерно противоточное движение сред, процесс теплообмена схематично можно изобразить на рис. 80, из которого следует, что A^h=tm — t2K и A^k=^Ik — Внесли отношение большей разности температур к меньшей больше или равно 2, т. е., например, AtJAtK 2, то Д/Ср. определяется как среднелогарифмическая разность температур

ДГср. лог. =-;--.---л/— V**'

2,3 Ig ;|Н~;2К 2,3 Ig аГн

^1K-^2Н Л/к

Если же Д^„/А/к<2, то с достаточной степенью точности в уравнение (37) можно подставить значение средней арифметической разности температур:

Л, _ (Ли — <ак) + (<ік — ^h) _ Д/н-т-Д<к Поч

Д^ср. ар. =-2---<5- { '

Еще раз укажем, что при кристаллизации не всегда принимаются максимально возможные для данных условий значения средней разности температур А^Ср.- Граничные температурные условия, т. е. желаемые темпы охлаждения, выбираются, исходя

из природы кристаллизуемой соли и требуемого качества продукта.

Количество испаряющегося растворителя W (кг/ч) с открытой поверхности раствора ( например, в качающихся и шнековых кристаллизаторах) может быть определено по приближенному закону Дальтона:

W = K1F (P1-P2)

где P1 и р-2 — давление паров над раствором и в окружающем воздухе, мм рт. ст.; F—поверхность испарения, м2;

K1 — коэффициент пропорциональности, зависящий от свойств жидкости и скорости движения воздуха над раствором.

Для воды и водных растворов значения Ki при движении воздуха параллельно поверхности раствора можно определить из соотношения [8]:

K1 = 0,0745 (дар)0-8

где w—скорость движения воздуха, м/сек;

р — плотность воздуха, кг/м3, или по формуле [10]:

AT1 = 0,0433а»0'8

Если растворитель удаляется в результате испарения при продувании воздуха над горячим раствором (например, в барабанных вращающихся кристаллизаторах с воздушным охлаждением), то

W = L (х2 — X1) где L— расход сухого воздуха, кг/ч;

X1 и X2—начальное и конечное влагосодержание воздуха, кг/кг сухого воздуха.

В качестве примера приведем расчет непрерывно действующего шнекового кристаллизатора с водяным охлаждением (ширина корыта 600 мм.). Кристаллизуется 23%-ный водный раствор №зР04, охлаждаемый от 40 до 2о°С, выпадающая соль имеет состав Na3PO4 • 12H2O. Производительность аппарата по соли 0,139 кг/сек (500 кг/ч). Следует определить необходимую теплопередающую поверхность F и расход охлаждающей воды G„, если общий коэффициент теплопередачи K= 105 вт/(м2 • град) или 90 ккал/(мг ¦ ч ¦ град). В расчете нужно учесть, что через открытую поверхность кристаллизатора испаряется 0,8% (от общего количества раствора) воды.

Растворимость Na3PO4 при 25° С составляет 15,5 частей безводной соли иа 100 частей воды. Средняя теплоемкость раствора в интервале температур 40—25° С равна 3,22 кдж/(кг ¦ град) или 0,77 ккал/(кг ¦ град), скрытая теплота кристаллизации Я= 139,84 кдж/кг или 33,4 ккал/кг. Охлаждающая вода поступает в рубашку при температуре 15° С н нагревается в кристаллизаторе ДО 20° С.

Концентрация соли в маточном растворе (в масс, долях) составляет

15,5

Молекулярный вес Na3PO4 равен 163,95, Na3PO4 • 12H2O — 380,14, следовательно,

163,95

1. Определим количество кристаллизующегося раствора при заданной производительности. Для этого воспользуемся уравнением (30) в виде:

G1

GKVAKm — <*г) 0,139(0,43 — 0,134)

р~ {а1 — а2) + 0,Ша2 ~ (0,23 - 0,134)+0,008 - 0,134

= 0,43 кг[свк (1550 кг ч)

2. Из теплового баланса определим количество отводимого тепла: ?=0,43-3,22(40- 25) + 0,43-139,84 -0,008-0,43-2417,63 = 31,89 кет, где 2417,63 кдж/кг (577 ккал/кг) — теплота парообразования воды при средней температуре (40+25) : 2=32,5° С.

3. Величину At определяем по уравнению (38):

л/ _ Дгн-Д^к ,_ (40 - 20)-(25- 15)

ср-лог- ~ Аг„ 40-20 - 14,0 ^

2,3Ig^- 2,3Ig^—^

4. По уравнению (37) находим поверхность теплопередачи

0 ^-^ = 20,94 м2 К ДгСр. 105 • 14,5

5. Для шнековых кристаллизаторов с шириной корыта 600 мм на 1 м длины аппарата теплопередающая поверхность составляет 0,9 м2 [25]. Требуе- 1 мая длина кристаллизатора в этом случае будет равна:

Таким образом, для обеспечения заданной производительности потребуется 2 шнековых кристаллизатора, каждый из них длиной 12 м, собирается из четырех секций (по 3 м).
Предыдущая << 1 .. 59 60 61 62 63 64 < 65 > 66 67 68 69 70 71 .. 126 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама