Диссертация (1091053), страница 20
Текст из файла (страница 20)
4.9,а) иотносительного расходов условного топлива nТ (рис. 4.9,б) [213, 214,результаты опубликованы в соавторстве с Г.А. Носовым, В.И Бельской, Д.С.Яковлевым и М.В. Михайловым].Присравненииполученныхрезультатовэнергетическойэффективности разделения смеси нафталин–дифенил с использованиемзакрытого (вариант 3.2) и открытого (вариант 4.3) тепловых насосов можнозаметить, что в обоих случаях наблюдается увеличение мощностикомпрессора теплового насоса NД, а также уменьшение удельного расходаусловного топлива BН. Величина мощности компрессора теплового насоса NДдля варианта 3.2 в целом выше, чем для варианта 4.3, так как во второмслучае увеличение температурного потенциала паров П частично достигаетсяза счет дополнительного нагрева в теплообменнике ТД.
При этомотносительный расход условного топлива nТ для варианта 4.3 существенновыше, чем для варианта 3.2, из чего следует, что использование для данного161варианта разделения теплового насоса закрытого типа более энергетическивыгодно, чем теплового насоса открытого типа.2 000а4QДОП / F, к Дж/кг1 5003211 0005000tЕtИМ4tИМ2 tИМ1tИМ31 000бNД / F, кДж/кг75050043212500236tЕ238,5241243,5246tИ, оСРис. 4.8.
Зависимость количества тепла (а), дополнительно подводимого втеплообменник ТД, и мощности компрессора теплового насоса (б) от температуры нагревасмеси tИ на стадии дистилляции (вариант 3.2, система нафталин–дифенил, xF = 70% нафталина,tФВ = tЕ, режим 2): 1 – tФА = 38оС; 2 – tФА = 40оС; 3 – tФА = 45оС; 4 – tФА = 50оС.1620,25аBН / F0,243210,150,10,050tЕtИМ4tИМ3tИМ2 tИМ11,3б421nТ1,231,11236tЕ238,5241243,5246tИ, оСРис.
4.9. Зависимость удельного расхода условного топлива на работу тепловогонасоса (а) и относительного расхода условного топлива (б) от температуры нагрева смесиtИ (параметры разделения см. рис. 4.8, режим 2).ВЫВОДЫ1. Разработан ряд вариантов сопряженных процессов разделениябинарныхэвтектикообразующихсмесейсиспользованиемстадийоднократной дистилляции и фракционной кристаллизации с применениемтепловых насосов закрытого типа для подвода тепла на стадию дистилляциии рекуперации тепла.2. Длявсехрассматриваемыхвариантовразделенияполученынеобходимые зависимости для расчета материальных и тепловых потоковприменительно к отдельным стадиям и ко всему процессу разделения, атакже расчетные зависимости для установления параметров работы тепловыхнасосов.
Эти зависимости позволяют установить оптимальные параметрыпроцессов разделения с различной организацией материальных и тепловыхпотоков.3. Проанализировано влияние основных технологических параметров(температур нагрева смесей на стадии дистилляции и их охлаждения настадиях фракционной кристаллизации, состава и физико-химических свойствисходных смесей и др.) на выход и состав продуктов разделения, удельныезатраты тепловой энергии, затрат энергии на сжатие паров в компрессорахтепловых насосов, коэффициенты преобразования энергии и относительныерасходы условного топлива.4. Установлено, что энергетическая эффективность предлагаемыхвариантов разделения существенно зависит от технологических параметровпроведения процессов кристаллизации и дистилляции, а также от физикохимических и теплофизических свойств разделяемых смесей (положениеэвтектических точек на диаграммах равновесия фаз, коэффициентовотносительной летучести компонентов разделяемых смесей, энтальпиифазовых переходов, теплоемкости фаз и др.).5.
Показано,чтоиспользованиепростогорекуперативноготеплообмена между рециркулирующими потоками позволяет достичьснижения общих тепловых затрат на 20-30% по сравнению с обычным164разделением. В то же время при применении тепловых насосов позволяетснизить тепловые затраты в среднем в 1.5-3 раза. Это достигается врезультате того, что использование тепловых насосов позволяет болееэффективно использовать теплоту конденсации паров дистиллята для нагревапотоков, поступающих на стадию дистилляции.6. Установлено, что применение тепловых насосов закрытого типа впроцессахразделенияорганическихиводно-органическихсмесейэнергетически несколько выгоднее, чем использование тепловых насосовоткрытого типа.
Это связано с тем, что теплофизические характеристикииспользуемых промежуточных теплоносителей существенно выше, чем уразделяемых смесей.165СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ1. ГельперинН.И.,Носов Г.А. Основы техникикристаллизациирасплавов. – М.: Химия. 1975. – 352 с.2. ГельперинН.И.,НосовГ.А.Основытехникифракционнойкристаллизации. – М.: Химия. 1986. – 304 с.3. Айнштейн В.Г., Захаров М.К., Носов Г.А.
и др. Общий курс процессови аппаратов химической технологии. – М.: Высшая школа. 2006. – 1760с.4. Clasen H. Optimale Kombination von Kristallisation und Rektifiketion zurThennung nichtisoometisierbarer Isomerengemischen // Ingr. Techn. 1967.V.39. №22. S. 1279-1285.5. Гельперин Н.И., Носов Г.А. Разделение смесей путем сочетаниянекоторых массообменных процессов // Хим. пром. 1979. №11. С. 677681.6. Янтовский Е.И., Левин Л.А. Промышленные тепловые насосы. – М.:Энергоиздат. 1989. – 128 с.7. Позин М.Е.
Технология минеральных солей. – Л.: Химия, 1974. – 791 с.8. Юкельсон И.И. Технология основного органического синтеза. – М.:Химия. 1968. – 846 с.9. Черножуков Н.И. Технология переработки нефти и газа. Т.3. – М.:Химия. 1966. – 360 с.10. Беркман Б.Е. Промышленный синтез ароматических нитросоединенийи аминов. – М.: Химия.
1964. – 544 с.11. Сулимов А.Д. Выделение ароматических углеводородов из нефтяногосырья. Т.1. – М.: Госхимиздат. 1962. – 1068 с.12. СулимовА.Д.Производствоароматическихуглеводородовизнефтяного сырья. – М.: Химия. 1975. – 304 с.13. Соколов В.З., Харлампович Г.Д. Производство и использованиеароматических углеводородов.
– М.: Химия. 1980. – 336 с.16614. МатусевичЛ.Н.Кристаллизацияизраствороввхимическойпромышленности. – М.: Химия. 1968. – 303 с.15. Носов Г.А., Мясоеденков В.М., Конде Ш.М. Разделение бинарныхсмесей путем сочетания процессов фракционной кристаллизации иоднократной дистилляции. Депонирована ОНИИТЭХИМ, №475-ХП91. – 13 с.16.
Носов Г.А., Мясоеденков В.М., Конде Ш.М. Разделение бинарныхсмесей путем сочетания процессов фракционной кристаллизации иоднократной дистилляции // Хим. пром. 1991. №4. С. 233-236.17. Конде Шейк Мохамед. Разделение бинарных смесей путем сочетанияпроцессовдистилляции,ректификацииифракционнойкристаллизации. Дисс. канд. техн. наук. М.: МИТХТ им. М.В.Ломоносова.
1992. – 202 с.18. Носов Г.А., Бубенцов В.Ю. Разделение и очистка веществ сочетаниемфракционной кристаллизации с другими массообменными процессами// Хим. пром. 1995. №8. С. 38-43.19. Носов Г.А., Бубенцов В.Ю. Разделение и очистка веществ путемсочетания различных массообменных процессов // Труды межд. конф.«Наукоемкие химические технологии».
Тверь. 1995. С. 52-53.20. Носов Г.А. Исследования в области фракционной кристаллизации //Ученые записки МИТХТ. 2002. Вып.6. С. 14-20.21. ГельперинН.И.,НосовГ.А.,КозловскийА.И.Сочетаниекристаллизации и ректификации для разделения бинарных смесей //Ученые записки МИТХТ им. М.В. Ломоносова.
1970. Т.1. Вып.2. С.187-193.22. Гельперин Н.И., Носов Г.А., Козловский А.И. Некоторые вариантысочетания процессов фракционной кристаллизации и ректификациипри разделении бинарных смесей. – М.: Химия и химическаятехнология. Труды юбилейной конференции МИТХТ им. М.В.Ломоносова.
1972. С. 417-419.16723. КозловскийА.И.Исследованиемассовойфракционнойкристаллизации органических смесей и ее сочетания с ректификацией.Дисс. канд. техн. наук. М.: 1971. – 153 с.24. Карасев В.С. Разделение бинарных смесей методом сочетанияпроцессов кристаллизации и ректификации. Дисс. канд. техн. наук. М.:МИТХТ им. М.В. Ломоносова. 1977. – 200 с.25. Гельперин Н.И., Носов Г.А. Разделение бинарных азеотропных смесейпутемсочетанияпроцессовректификацииифракционнойкристаллизации // Хим. пром. 1979.
№2. С. 106-109.26. Баншац Р.Ш. Разделение бинарных неидеальных смесей путемсочетания процессов ректификации и фракционной кристаллизации.Дисс. канд. техн. наук. М.: МИТХТ им. М.В. Ломоносова. 1985. – 192 с.27. Макоткин А.В., Носов Г.А., Мясников С.К., Баншац Р.Ш., КасымбековБ.А. Разделение смеси н-бутанол–вода путем сочетания процессовректификации и фракционной кристаллизации // Лакокрасочныематериалы. 1984. №6. С. 69-70.28. Славицкий Д.М., Кабанов Л.Ф. Разделение этиленбензола и изомеровксилоласверхчеткойректификациейнепрерывногодействияинизкотемпературной кристаллизацией // Хим. пром. 1963. №10.
С. 735740.29. Глузман Л.Д., Томашевская М.К., Цин Р.М., Островский З.В.,Шкуровский И.Т. Производство высокопроцентного антрацена путемазеотропной ректификации с диэтиленгликолем // Кокс и химия. 1968.№8. С. 46-48.30. Беркман Б.Е. Промышленный синтез ароматических нитросоединенийи аминов. – М.: Химия. 1964. – 544 с.31. Сморода А.И. Исследование и разработка технологий глубокойочисткикаменноугольногобензолаотпримесейнасыщенныхуглеводородом.
Автореф. Дисс. канд. техн. наук. Харьков. 1974. – 32 с.16832. Гельперин Н.И., Пеклер А.М., Носов Г.А., Саргсян Г.Н., Келькер В.Г.Усовершенствованиепроцессавыделенияпарадихлорбензолаизпромышленной смеси полихлоридов // Хим. пром. 1985. №2. С. 110113.33. Mullin J.W. Crystallization. – Oxford: Heinemann. 2001. – 594 p.34. Crystallization as a separations process // Ed.: A.S.
Myerson, K. Toyokura.– Washington: American Chemical Society. 1990. – 419 p.35. Handbook of Industrial Crystallization // Ed. A.S. Myerson. Stoneham(USA): Butterworth-Heinemann. 1993. – 238 p.36. Arkenbout G.F. Melt crystallization technology. – Lancaster (USA):Technomic Pub. Co. 1995. – 238 p.37. Касымбеков Б.А. Фракционная кристаллизация. – М.: Руда и металлы.2002. – 158 с.38. ШнайдманЛ.О.Производствовитаминов.–М.:Пищеваяпромышленность. 1973.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
