Никольский Б.П., Григоров О.Н., Позин М.Е. Справочник химика (Том 5) (1113399), страница 95
Текст из файла (страница 95)
Размер частиц зернистого материала может быть 0,05 — 0,4 мм, что обеспе-: чивает большие поверхности контакта газовой и твердой фаз (0-3). Иа рис. ЧИ-44 показаны односекционные теплообмениики ! и 2 с псевдаожиженным слоем. Их иелостатком является большая разница температур:,', начальной горячего теплоносителя (дымовых газов) и конечной холодного тепло-;- носителя (технолагических газов). Это объясняетсн тем, что в кажлом олна' 1 612 3 $ Риа ЧП-44. Схема регенератора с циркулирующим зернистым материалом, проходящим через теплаобменники в псевдоожиженном состояниит 1-аппарат дэн иатреззнин зернистого иатерназаз 2-аппарат дз» иагренз.- инн технологических газон; 3-загрузочное устройстзо пиезчотранспортной сисшчм; Š†пненчотраиспортнан труба; 6 буннср.сепаратор; 6 †зоэдухохуа: 7-распредедитсэьнан решетка.
гсхнноииам теплообменнике температура выхолящего газа и средняя температчра псевдоожиженного. слоя зернистого материале почти одинаковы и приблнзйтельно равны среднекалориметричесной температуре смешения потоков газа и зернистого материала. П многасекциопных теплообмеиниках с псевдоожиженным слоем эту рванину температур можно значительно уменьшить [О-З). Подробнее о регенераптвиых теплаобмеиниках см. (0-2, О-З. Ч)1-1, ЧП-З, ЧП-101 СМЕСНТЕЛЬНЫЕ ТЕПЛООБМЕНННКН 147. Смесительные теплообменники получили наибольшее распространение для охлаждения газов и конленсации паров.
Обычно для этих целей применяют барометрические конденсаторы (подробно о них см. раздел ЧШ, пп. 40 — 44). Сг, »гг»г 1,1 0,57 0,4 0,3 0,27 В =0огч~! — =) кг или х,и«Ъ кг .Акоо ) сгк (Ъ'Ш-1) 0с = 0»о«С»гч (Ая«г»од) ВГЛ (Ъ 1П-6) с = слх1 + сгхг + сгхг + (ЧП1-7) с 4190 (1 — х) дж/(кг град] (ЧШ-3) (ЧШ-8) 0»л = (од+11») Рогр (/ст /оогд) с = с,х+ 4190 (1 — х) дж/(вг - град) (Ч! П-9) Мс = л, С, + л»Сг+ л С, ) (Ъ'Ш-10) соединения, в соедине- элементов 0с.
и 0ог. »вЂ” кг сгк (ЧШ-4а] 614 615 ЧШ. ВЫПАРИВАНИЕ Материальный и тепловой баланс процесса выпаривании !. Количество выпариваемой воды )Р при изменении концентрации раствора отхч «дох где 0»о« — количество поступающего на выпаривание (начального) раствора, хг нли кг/сгк: хо,« и х»о» — начальная и конечная концентрации раствора, массовые доли. 2. Тепловой баланс однокорпусного выпарного аппарата (0-2): Ю = 0оочснгч (/»ок !»»ч) + йт Ио. о со!»оо) + 0дог+ Юоот гш (ЧП1 2) Здесь !) — расход тепла на выпаривание, вт; 0»г« — количество начального раствора, хг/сок; с„»„ — теплоемкость начального раствора, дж/[кг оград); 1»г«. ! о — температуры начального и конечного (уходящего) растворов, 'С;. )Р— количество выпариваемой воды (вторичного пара), гсг/сск; 1, — энтальпия вторичного пара, дж/хг (приближенно принимается равной энтальпин насыщенного водяного пара при давлении, равном давлению в паровом пространстве .
выпарного аппарата); с, — тенлоемкость воды, дж/(кг ° араб); Яд„— теплота дегидрагапии, равная по величине и обратная по анаку теплоте разбавления раствора (обычно невелика и в инженерных расчетах не учитывается), Вг; л/оог — потери тепла в окружающую среду, равные где ад и ໠— коэффициенты теплоотдачи лучеиспусканием и конвекцией сл стенки аппарата (изоляции) в помещение, Вт/(мг град); Г»«р — наружная по-'.
верхность охлаждения аппарата (изоляции), м; !сг — температура стенки аппарата (изоляции), 'С; !»»гд — температура воздуха в помещении, ' С 0 материальном и тепловом балансе кристаллнзатора см. [0-1, 0-2, ЧШ-1, Ч111-21. 3. Расход сухого греющего пара 0»» в выпарном аппарате: 0г. о= (ЧШ-4) гле 1» — энтальпия сухого насыщенного греющего пара, дж/кг; !' — энтальния конденсата при температуре конденсации, дж/кг. Если из котельной поступает влажный греющий пар, то его расход булет больше; мдтпгидльныи и тппловои вдллис процкссд выпд А ВЫПАРИВАНИЯ Здесь 6 — степень сухости (паросодержанне) греющего па а, Удельный расход сухого греющего пара: пара, доли единицы.
0п „кг сУхого гРеющгго лаРа Вг кг исларкгмой води Практические затраты греющего пара значительн окне. Ниже указав минимальвь16 удельный расход греющ г о превьппают теоретичеющего пара на 1 кг выпа- для однокорпусной установки » двухкорпусной трехкорпусной » » четырехкорпусной » » пятнкорпусной » П >Г "" " ' Уп т в Выпарной аппарат в перегр знак н Уравнении (ЧП1-2) первое с. ага „ остоннив Р щ ет н В Реву тате самон п ре „ Рнгелж 1еплота самоиспарения пер а СВ я части рас формуле: 6 Теплы х ть растворов приближен мож„быть Вычн„ена О б й п още ° "— теплоемкооть КОМНОнентОВ; Х1, Х х компонентов г ..— доли Лля двухкомпонентных волных растворов (вода+растворенное вещ во) фоРмУла (ЧШ-7) приводятся к следующему виду; а] для разбавленных растворов (х<02) тле х- концентрация ра воренного Веплества, массовая д„я, б) для концентрированных растворов (х)0,2) ~ ле ср, — теплоемкость безволиого растворенного Вещества, дж/(хг ° град].
6. Теплоемкость химического соединения при отсутствия экспериментальных данных можно нриближенно рассчитать по формуле: дж/(лг. с д Злесь М вЂ” молекулярный вес; с — теплоемкость химическо го '/! ' . род): л1, ль лг — число атомов элементов, входящ их — атомная теплот«1 кость соответствующих огг/(лг ° ажгм срид), определяемая по табл. Ъ Ш-1 (Ч]П-З]. УПЕ ВЫПАРИВАНИЕ (ЧШ-! 4) йуобщ = Гг. п !о. п ( — ') = совы Р (ЧШ-18) 18 Рг, — 12РГ, — С (Чш-17) )ц П, — 13П, 619 618 10. Общая разность температур определяется по формуле: где г .
х — температура конленсацни греющего пара, *С; Гх о — температура конденсации вторичного пара, соответствующая давлению в барометрическом конденсаторе. 'С. 11. Сумлла потерь полезной разности температур: ~ буоот = бух«ар + б!г. а + й(г. с Здесь а!хохр — температурная депрессия, выражающая повышенне температуры кипения раствора по сравнению с температурой кипения чистого растворителя (воды) прн том же давлении *, град — см. пп. 12 — 18; й(, о — гндростатическая депрессия нлн повышение температуры кипения раствора вследствяе гидростатического лавленкя столба жидкости в аппарате (гндростатнческий аффект) «, град — см п.
!9; дуг о — гидравлическая депрессия илн изменение температуры насыщения вторичного пара, вызванное памененнем его лавленкя вследствие гидравлических сопротивлений в пвропроводах между корпусами выпарной установки нли между выпарным аппаратом и барометрическим конленсатором, град — см. п. 20. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРНОЙ ДЕПРЕССНИ !2. Температурную депрессию при периодическом процессе выпаривания следует определять для средней концентрации раствора, при непрерывном процессе в для конечной. На рис.
ИП-3 показана зависимость температурной депрессии а!хлор водных растворов при атмосферном давлении от их концентрации; см. также «Справочник химика», 2.е изд., т. П1, стр. 367. 13. Расчет температуры кипения растворов н органических жидкостей можно осуществить одним из следующнх способов: а) если известны две температуры кипения данного раствора нли органической жидкости при соответствующих давлениях, можно применить общее правило линейности Павлова (Дюрннга) нли уравнение Киреева; б) если известна только одна температура кипения данного раствора нли органической жидкости при соответствующем давлении, для прнблнженного расчета можно применить правило Баба нли мегод Тнщевко. 14.
По правилу лннейностн определяется константа К для данного раствора: г" — К (ЧП1-16) Р рл где !г н 1 — температуры кипения растворов илн органических жидкостей р1 прн давлениях р~ и рг, 6 и 6„— температуры кипения воды (или другой щ стандартной жидкости) при тех же давлениях р~ и рг. Вычислив константу К, можно найти температуру кипения растворов н органических жидкостей при любом давлении, используя ту же формулу (ЧШ-!6). Диаграммы для определения температуры кипения некоторых жидкостей, составлевные по правилу линейности, приведены на рис.
ЧШ-1 и Ч!П-2. !6. С помощью уравнения Киреева [ЧШ-4[ определяется константа С: В случае мкогокоркугиого гмоариккких бор«ус» сумма кларе«олМ во всех корпусах. РАСЧЕТ ПОВЕРХНОСТИ НАГРЕВА ВЫПАРНОГО АППАРАТА где рг н рг †давлен насыщенного пара раствора нлн органической жидкости при температурах !л н Гг, Пг и П, — лавление паров воды (илн другой стандартной жидкости) прн тех же температурах Г~ и !з. По константе С можно найти давление насыщенного пара раствора или органической жндкости ари любой температуре. Номограмма для определения давления насыщенного пара некоторых жидкостей, растворов и смесей приведена на рис.
ЧШ-4. 0 !О 20 30 40 50 Ксгйгапрсцал, масс. Я Рнс. ЧП1-3. Зависимость бух«ар водных растворов при атмосферном давлении от нх концентрации. !8. По правилу Баба для слабых растворов [ИП-2[, отношение давленая насыщенного пара р| над раствором к давлению насыщенного пара р чистого Растворителя при той же температуре является величиной постоянной, не зависящей для раствора данной концентрации от температуры кипения: 17. Для концентрнрованных растворов, кипнщих при разрежении, необхо.
лнмо ввести поправку а! в зависимости от давления паров над кипящим раствором р~ н отношения этого давления к давлению паров над чистым растворителем р. Значения й! приведены в табл. ИП-2. Если растворение безводной соли идет экзотермнчно, поправка берегся со знаком пллос, в противном случае — со знаком минус [0-1, ЧШ-
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
