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" -> 93

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 .. 87 88 89 90 91 92 < 93 > 94 95 96 97 98 99 .. 126 >> Следующая


Исходные данные. На кристаллизацию поступает раствор в количестве Gpa(:. = 2,78 кг/сек (10000 кг/ч) при ?|=80°С, концентрации по (NH4)2S04 J|=0,400 масс, доли и плотности р = 1210 кг/м1.

Производительность аппарата по кристаллическому продукту Окр.= =0,555 кг/сек (2000 кг/ч).

Скорость циркуляции раствора в греющих трубках ш = 2,5 м/сек; общий коэффициент теплопередачи /(=1730 вт/(м2 • град) или 1500 ккал/ (м2 ¦ ч • град), давление греющего пара р=294,2 кн/м2 (~3 ат), температура насыщения пара /П=132,9°С; давление в сепараторе атмосферное.

Расчет. Температура кипения насыщенного раствора (NH4J2SO4 при атмосферном давлении ^2= 108,5° С, его концентрация й2=0,515 масс. доли. Величина теплоты кристаллизации /7=75,36 кдж/кг (18 ккал/кг) [10]. Теплоемкость кристаллов сульфата аммония скр.= 1,443 кдж/(кг ¦ град) или 0,345 ккал/(кг -град) [107].

Теплоемкость исходного Ci и маточного раствора C2 определим по правилу аддитивности:

С\ = I1CKp.+ (1-е,) C8 = 0,400-l,443-f(l—0,400)-4,l9 = 3.088 кдж,(кг-град) с2 = я2скр +(1—ог) св = 0,515-1,443 4-(1-0,515)-4,19 = 2,775 кдж (кг-град)

1. Из уравнения (24) определим количество выпаренной воды W

Окр. С — а2) — Орас. (я, — д2) 0,555-(1 — 0,515)-2,78 • (0,400—0,515) W= _ = =

= 1,145 кг/сек (4 120 кг/ч)

2. Количество маточного раствора СМат- после выпарки

GMaT. = Gpac. — GKp. —«7 = 2,78 — 0,555— 1,145= 1,08 кг/сек (3880 кг/ч)

3. Содержание кристаллов в суспензии k (в масс, долях)

GK0 0,555

ь__кр- —__0 34

GKp. 4- GHaT. 0,555 4-1,08 ~

что допустимо в случае принудительной циркуляции.

4. Количество тепла Q, необходимое для подогрева раствора до температуры кипения и его упаривания (без учета тепловых потерь) определим из уравнения (30):

Q = GMaT.c2/2 4- GKp.cKp./2 4- Wi — Gpac.c,/, — GKp q

Q = 1,08 • 2,775 • 108,5 4- 0,555 • 1,443 • 108,5 4-1,145 • 2675,78 — 2,78 - 3,088 - 80 —

— 0,555 - 75,36 = 2746,24 кет (2 359 200 ккал/ч)

где і — энтальпия сокового пара, равная 2675,78 кдж/кг [48].

5. Расход греющего пара D:

О 2746 24 D = ^L = ijggl = 1,27 кг/сек (4570 кг/ч)

где г —скрытая теплота конденсации пара, равная 2165,83 кдж/кг [48].

6. Необходимая поверхность теплопередачи F:

__Q___2 746 240

KAt ~ 1730(132,9- 108,5) ~ ' м 249

В качестве греющей камеры выбираем по нормалям [106] кожухотрубча-тын теплообменник:

Поверхность нагрева, м- 68

Диаметр кожуха, мм 800

Трубки

длина, мм 4000

диаметр, мм 57X3,5

количество, шт. 97

7. Диаметр сепаратора D0 определим исходя из условия очистки сокового пара от брызг раствора. Для обеспечения коэффициента очистки Д'оч=3- 10э скорость сокового пара в сепараторе при атмосферном давлении можно принять до = 2,5 м/сек [81].

Тогда

Ос/ -

= 0,99 м

где v" — удельный объем пара, равный 1,673 м3/кг [48]. Принимаем Dc = I1OO м.

8. Диаметр циркуляционных труб da находим из условия постоянства линейной скорости раствора по контуру. В этом случае сечение циркуляционных труб равно суммарной площади сечения всех греющих трубок, т. е.

—з=- =--г- п

где rfTp. — внутренний диаметр греющих трубок; п — HX число. Таким образом,

da = rfTp. Vn = 0,05 /97 = 0,493 м

Принимаем внутренний диаметр циркуляционных труб rfn=500 мм. 9. Определим характеристику циркуляционного насоса. Производительность насоса VB вычисляется по скорости циркуляции раствора в греющих трубках w

ndL Я0.052 Vn =—¦^-nw ~-J— 97 • 2,5 = 0,48 м3\сек (1720 м3/н)

Напор насоса H находим по гидравлическому сопротивлению циркуляционного контура

(XL \ —^-J—сумма коэффициентов гидравлических сопротивлений контура, приведенных к скорости раствора в греющих трубках (? — коэффициент местного сопротивления, X — коэффициент трения, L — длина трубы). Определяем гидравлическое сопротивление данного контура (см. рис. 120), Н=2,2 м (полный расчет здесь не приводится).

Затем по найденной производительности VB и напору H выбираем насос марки 18ПрЦ. Параметры насоса приведены ниже:

Производительность, V11

м3/сек 0,5

м3)ч 1800

Напор Н, м 3

Число оборотов рабочего колеса, п

рад/сек 77

об/мин 735

Мощность электродвигателя насоса N определим из соотношения: ., V„tfPc 0,5•3,5¦142O ... " = -1?^ 102 - 0,55 = 44'5 Квт

где т] — общий к. п. д. насоса, который можно принять равным 0,55;

рс—плотность циркулирующей суспензии, равная 1420 кг/м3.

По каталогу [108] выбираем электродвигатель АО-94-8 мощностью 55 квт и с числом оборотов п=77 рад/сек (735 об/мин).

10. Определим степень смешения питающего и маточного растворов

„_ Vn VnP _ 0,5-1210 „ Vn- Gpac. - 2,78 ~

11. Перегрев раствора Д^пер- после греющей камеры можно приближенно найти из выражения:

а/__q . 2746,24

ДГпер.- і/иС2Рс - 0,5-2,775-1420 ~~ Д

12. Чтобы предупредить парообразование в трубках, над верхней трубной решеткой должен находиться раствор, минимальная высота которого Amin может быть определена из соотношения:

^mInPc = Pi — Pi
Предыдущая << 1 .. 87 88 89 90 91 92 < 93 > 94 95 96 97 98 99 .. 126 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама