Никольский Б.П., Григоров О.Н., Позин М.Е. Справочник химика (Том 5) (1113399), страница 102
Текст из файла (страница 102)
Выбор типа сушилки 35. В химической промышленности применяются сушилки разнообразных конструкций, причем сушилки периодического действии вытесняются сушилками непрерывного действия. Выбор типа непрерывно действующей сушилки зависит, главным образом, от характеристики высушиваемого материала. Лля сушки кусковых материалов применяютсн преимущественно барабанные, гребковые в туннельиые (коридорные) сушилки. Лля сушки сыпучих материалов применяются барабанные,.пневматические, азрофоптанные, циклонные сушилки, а также сушилни с кипящим слоем (схема иа стр. 652).
В некоторых случаях целесообразно применение двухступенчатой сушки. Так, например, первой ступенью может служить азрофонтанная, циклонная или пневматическая сушилка, В этих сушилках поверхностная влага интенсивно удаляется эв короткий промежуток времени, итеплоиосительможет применяться при высокой начальной температуре, Второй ступенью может служить сушилка Схема ныбарл сушилен с наннвшы и бантанируюшны слепы для пастаабрлэнлш ыатарналан ! На чуастанталан к нлграну ! Чувствителен н нагреву 1 ! ! ! 1 ! ! Порошок Грннулы н парашах Парашах ! гх. СУШКА с кипящим слоем (с регулируемым в широких пределах временем пребывания в ней материала), в которой будет удаляться внутренняя (связанная с материалом) влага. При этом начальная температура теплоносителя при сушке материалов, не выдерживающих нагрева ло высоких температур, может быть значительно ниже, чем в первой ступени.
))ля сушки пастообразных материалов применяютсп вальцелеиточные, вальцовые, петлевые сушилки, а также цилиндра-коннческие сушилки с кипящем и фонтанирующим слоем (схема на стр. 653). Для сушки суспенанй, растворов и расплавов обычно применяются распылительные сушилки, а также сушилки с кипящим н фонтанирующим слоем.
Скеие выбора сушшюк Ння суспензия, растворов н расплаеае Суспеняни, раствори, рясплеем 1 ! Не чуестентельны к нагреву Чуясгентельни к нагреву Канструкпня сушилок Ряспмлятельные прямаииные. теплонаснтель Регпмлительиме. Теплано«нтельтапочние гяем еысакоа темпе- ратуры с темпедуря 1 1 1 Висушеннмя праяукт 1 1 Порошок ! йоррщск ~ ~ Порошок ~ ~ Порошок Окончательный выбор сушильного устройства и сушильного агента зависит от допустниой температуры сушки и допустимого времени пребывания материала в сушилке.
Ввкуум-сушилки сложнее по устройству и дороже, поэтому применяют их в тех случаях, когда атмосферные сушилки не могут быть использованы (например, прн сушке взрывоопасных илн выделяющих токсические пары материалов). Подробнее о расчете и применении сушилок, а также о аругих способах сушки (радиационная сушка, сушка тонами высокой частоты, сублимационная сушка и др.) см.
(0-1 — 0-5, 1Х-1 — 1Х-3). ! ! 1 ! Лип трети постоянного и рясшнряюшегося по «маете сечения с кипяшнм и Еонттннруюшим слоем. теплоноснтель— тополиные гази еысгиоа темпе- рятурн Аппярятм постоянного к расширяюшегося па еысате сечения г «нпяшкм н цюнтяг игуюшнм слоем. Сушке нт слое инертного матеРиала !песок, 4ппропллстояяя крошке, стеклян. ние шарики) Х, АБСОРБЦИЯ, РЕКТИФИКАЦИЯ, ПЕРЕГОИКА Составы фаз двуххомпонентных сметем 1. Прн расчете процессов абсорбции и ректифнкации составы фаз можно выражать различными способами, Ниже приводятся наиболее часто примеияеыые способы выражения концентрации компонента А в жидкой смеси компонентов Л н В (Х-! — Х-23).
Молений тстав (мольная доля) — отношение числа молей компонента А к сумме молей компонентов А и В: ггмаль А (х !) кмаль (А+В) Массовый состав — отношение массы компонента А к массе смеси А и В. х= ггг (А+ В) (Х-2) Относительный мольиый состав — отношение числа молей компонента Л к числу молей компонента В: кмаль А (Х-3) кмоль В Относительный массовьгй состав — отношение массы компонента Л к массе компонента В: Х= (Х-4) кг В Формулы (Х-1) — (Х-4) выражают состав в долях; для выражения состава в процентах соответствующие величины следует умножать на 100. Объелвая мольиая концентрация — число молей компонента А, содержащихся в 1 лгт жидкой фазы: нмаль А Х-5 С» мт (А+В) ( -5) Объемная лассовая концентрация — число килограммов компонента А, солержащихся н 1 мт жилкой фазы: — гсг А Х-6 С» ( -6) Формулы для пересчета концентраций приведены в табл.
Х-1 (для жидкой фазы), 2. Для газовой (паровой) фазы справедливы те же соотношения, но с заменой обозначений х на р, Х на У и С на Ст. Буквенные обозначения в формулах (Х-!) †(Х-6) условны. В литературе по процессам в аппаратам применяются также и другие обозначении — см. напРимер (0-2, 0-4), составы фйа двухкомпонентиых систем х.
Аасорвция. ректнфикйция, перегонка Уоб „и Х-1 Соотношения между различными способамн вырви(ения концентрации компонента А в жидкой смеси компонентов А н В логарифмов фуыслии — [0-11. т. 1, стр. 73!. кз (А+ В) жилкой фаам. —. ' мз(А+В)' Прв расчете по фюрмулаи, отмеченным знаком (ь). рекоменлуетсв пользоваться таблицами ! Прин атме обозначение М-полымя масса «онпюиента, кмкиаль: р-плотвюсть Объемная мольнав кювцентраянв кмоль А х- мз(Х+В) Объемнаю массовав концентрация сх= кз А ка (А+3) Массовый состав кз А лт (А+й) Способы выражении кюепентраннн «поль (А+ В) Слив Х Р+ Сх(ив МА) Х 1 )и +и Р— С М М х (1 — х) — +— МА Мв А х Р и; т н„» 1 и»„ь и ~à — ч х — () 1 — х СхИА х А =() х 1 — х М рх Рх М и +их МА(1 +Х) МАС рх ри х Млх+И (1 — х) Мольный состав (мольиая доля) кх(охь А кмоль (А+ В) Массовый состав — кг А кг(А+В) Относительный мольиый состав кволо А Х кл(ель В Относительный массовый состав — кгА Х=— кг В Объемная мольная концентрация С кмоль А хз(А+В) Объемная массовая концентрация — кг А хз (А+ В) Мольнмй сюстзе (мель«за дола) кмоль А х М х ив (1 (ю) Рх М х+Мв(1 — х) х А М (ю) А( Относительный мальный состав «моль Я к-— «моль В Х Т+У ри Х и +МАХ Оаносительемб массовый состав на А х=— к»в Х 1!+ Х РХ 1+Х Слив Р— И,сх х В Слив И (Р— Сх) С.
(,, р — С КОЭФФИЦИЕНТЫ ДИФФУЗИИ таблице Хл знвченив коэффициенте А, учнтывеющесо отклонение от нормы рестиореинето вещества !Хцщ! (Х-14) Рэстворитель Рэствореннее вещество бенэол метанол воле (Х-15) 1.42 !',3! 1,27 1,29 1,32 1,07 2,15 1,29 1,42 1,ОО 1,38 1,32 1,13 1,53 1,26 диффузия в жидков Фазе 1,53 1,35 1,40 1,хо 1,26 1,42 1,26 0,89 1.10-б ФГ 1 + 1 АВ у )сверл +рв) сек (Х-16) Таблица Х.б отклонение «т «ормы Рэстворнтели !О.Щ значении коэффициенте В, учитывеющего коэффициент В Рэстеоритель Ноэффицнещ В Рестеорнтель ОЯ7 2,0 1,35 1,36 1,15 Ксилол, амнловый спирт Метиловый спирт . Н игр обензол Пропиловый спирт Четыреххлористый углерод Этиловый спирт Этилоктав Лцетон Бензол, толуол, хлороформ, сероуглерод, уксусная кислота, этилбензол Вода Гептэи Дизтиловый зфкр .
1,0 0,66 0,90 0,94 2,0 1,06 х. Авсорвция, Ректификация, перегонки Кинематическкй коэффициент диффузии: ВА РА "в "с Рв — + — + — +". ПАВ ВАС ПАВ Динамический коэффициент диффузии: 1 — д 5> А см Рв РО Вв — + —,+ —,+" блв блс бло Здесь ул — мольная доля диффуидирующего компонента А, кмольА)хмель I э I смеси; у, у и у,— мольиые доли остальных компонентов; блв, бчщ блв н Рлв, РА, Р в — коэффициенты диффузии компонента А через каждый из газов, В, С и Р Пример расчета см.
[Х-22]. 6. Закономерности диффузии для жидкой фазы изучены меньше, чем для газовой, Б жидкостях коэффициент диффузии Р зависит в какай-то степени от концентрации раствора, особенно при высокйх концентрациях и в случае растворов, отличающихся от идеальных. Точное определение коэффициента диффузии расчетным путем затруднительно, Для приближенно~о определения применяются следующие уравнения.
7. Уравстение для разбавлеаных растворов (0-2, Х-2х2] при 20'Сь где Л(А и Л(в — мольные массы компонентов, кг)кмолгч р — коэффициент вязв кости растворителя В при АУ С, мн ° сек)мэ (нлн сиэ); о н о — цельные обь- А В емы, смэ(моль (табл. Х-2); А и  — коэффициенты ассоциации, учитывающие отклонения от нормы в поведении компонентов А н В. 8. Растворы делятся на нормальные (для которых А=! и В-1) и анормальные (для которых А + ! и ВФ 1). К первой группе относятся растворы, у которых ни растворитель, ни растворенный компонент, ии оба вместе не обнаруживают склонности к ассоциации (например, диффузия хлороформа, бромоформа, хлорбенэола, хлорннтробензола н нитробензола в бензоле).
Ко второй группе относятся ассоциирующке вещества (вода, спирты, нислоты, амины н т. д.). Молекулы таких веществ обладают некоторыми силамн взаимного притяжения, что ведет к анормальному поведению растворов (высокая температура кипения, высокая диэлектричесная постоянная). Диффузия в таких растворах идет медленнее. При диффузии газов, растворенных в воле, А 1, В чь ! (для воды 6=4,7). Б табл. Х-4 и Х-5 приведены значения коэффициентов А и В для ряда растворенных веществ и растворителей.