Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника



Тепловий баланс кристалізації




Читайте также:
  1. I Взаимосвязь счетов платежного баланса
  2. II. Изменение баланса между Я и Мы
  3. Агрегированный баланс в трех форматах
  4. Анализ актива баланса по степени риска вложений.2005-п, 139-и.
  5. Анализ бухгалтерского баланса предприятия
  6. Анализ ликвидности баланса.
  7. Аналитический баланс предприятия за 2011-2012гг
  8. Б) поздний меркантилизм (мануфактурная система или теория торгового баланса)
  9. Баланс доминирования. Патриархат и матриархат.
  10. Баланс мощностей в цепи переменного тока

Тепловий баланс процесу ізогідричної кристалізації може бути записаний у вигляді

 

(10.4)

 

де сн, cк, cL, сох — теплоємності початкового і маткового розчинів, кристалів і охолоджуючого агента; tн, tк, tL, tox.н, tox. к – температури початкового і маткового розчинів, кристалів, початкова і кінцева охолоджуючого агента; Wох — потік охолоджуючого агента; qкрист — теплота кристалізації; Qп — втрати теплоти.

Рівняння (10.4) і (10.1) дозволяють визначити витрату охолоджуючого агента для здійснення процесу ізогідричної кристалізації

 

 
 

 

 


Тепловий баланс процесу кристалізації методом видалення розчинника при нагріванні розчину глухою парою може бути записаний у вигляді

 
 


((10.5)

 

де Dгр.п — витрата гріючої пари; iS, iконд, iW — ентальпії гріючої пари, конденсату і видаленого у вигляді пари розчинника відповідно.

По рівнянню (10.6) визначають необхідну витрату гріючої пари

(10.6)

 

10.4 Устаткування кристалізації

Технологічний процес кристалізації з розчинів складається з наступних стадій: кристалізація; відділення кристалів, що утворилися; перекристалізація; промивка і сушка кристалів. Останні дві стадії не є обов'язковими і призначаються відповідно до вимог до кінцевого продукту.

Перша із стадій здійснюється в апаратах спеціальних конструкцій — кристалізаторах.

Відмінність вимог до цільового продукту і умов здійснення процесу зумовило різноманіття конструкцій кристалізаторів.

За способом роботи вони діляться на апарати періодичної і безперервної дії.

Апарати періодичної дії використовують звичайно в установках кристалізацій невеликої продуктивності. Вони достатньо економічні, прості по конструкції і забезпечують необхідну якість продукту. Недоліком є відносно велика частка допоміжних операцій (завантаження, розвантаження і т.д.).

Кристалізатори безперервної дії застосовують в умовах забезпечення високої продуктивності.

За способом створення пересичення всі кристалізатори можна розділити на випарні, охолоджувальні, випарні, хімічні і ін.

Випарні кристалізатори, використовувані для проведення ізотермічної кристалізації з видаленням частини розчинника у вигляді пари, частіше всього представляють випарні апарати (див. гл. 7) з внутрішньою циркуляційною трубою, підвісною гріючою камерою, виносною гріючою камерою і інші, як при природній, так і вимушеній циркуляції розчину. Проте при кристалізації виникають специфічні умови — наявність твердої фази в розчині, можливість відкладення кристалів на стінках апарату і гріючих трубках, необхідність регулювання розміру кристалів в продукті. Все це вимагає ряду змін в конструкції звичних випарних апаратів.



На рис. 10.2 зображений випарний апарат — кристалізатор 1 з підвісною нагрівальною камерою 2 і двома працюючими по черзі нутч-фільтрами 3 для відділення кристалів.

Випарний апарат — кристалізатор 1 з винесеною нагрівальною камерою 2 і збірником кристалів 3 показаний на рис. 10.3.

Охолоджувальні кристалізатори застосовують для ізогідричної кристалізації розчинів речовин з прямою розчинністю.

У малотоннажних виробництвах застосовують кристалізатори, обладнані перемішуючими пристроями, теплообмінними оболонками або змійовиками. На рис. 15.4 показаний кристалізатор 1 ємнісного типу із змійовиком 3, розташованим усередині апарату, і лопатевою мішалкою 2.



Для безперервної кристалізації застосовують барабанний кристалізатор 1 (рис. 10.5), що є циліндровою ємністю з водяною оболонкою 2, встановленою на роликах 3 під невеликим кутом до горизонту. Недоліком цих апаратів є значна кристалізація внутрішньої поверхні апарату, тому для руйнування кристалів на стінці в барабан можуть поміщати спеціальні насадки (ланцюги і штанги).

 

 

 

 

Рис. 10.2 – Схема випарного каталізатора з підвісною гріючою камерою: 1 – кристалізатор; 2 – гріюча камера; 3 нутч-фільтр

 

Рис. 10.3 – Схема випарного кристалізатора з винесеною гріючою камерою: 1 – кристалізатор; 2 – гріюча камера; 3 – збірник кристалів

 


Випарні кристалізатори можна розділити на кристалізатори з повітряним охолодженням і вакуум-кристалізатори.

У апаратах першої групи охолоджування розчину проводиться шляхом безпосереднього зіткнення його з повітрям. Внаслідок цього одночасно з охолоджуванням відбувається випаровування частини розчинника.

У вакуум-кристалізаторах створюється знижений тиск за допомогою вакуум-насосу, що сприяє випаровуванню частини розчинника з одночасним охолоджуванням розчину.

Апарати цього типу знайшли широке розповсюдження в промисловості завдяки високій продуктивності, герметичності, простоті виготовлення і обслуговування, надійності в роботі.

Хімічні кристалізатори використовуються для проведення в одному апараті хімічної реакції і кристалізації твердої фази, що утворюється при цьому.

 

Контрольні питання

 

1. У чому полягають призначення і основні принципи процесу кристалізації?

2. Які технічні способи процесу кристалізації використовують в промисловості?



3. Які типи апаратів використовуються для здійснення процесу кристалізації?

 

 

 

Рис. 10.4 – Схема кристалізатора ємнісного типу з змієвиком і мішалкою:

1 – кристалізатор; 2 – лопатева мішалка; 3 – змійовик

 

 

Рис. 10.5 – Схема барабанного кристалізатора:

1 – барабанний кристалізатор; 2 – водяна оболонка; 3 -- ролик

 

 

Лекція 11

АДСОРБЦІЯ


Дата добавления: 2014-12-03; просмотров: 91; Нарушение авторских прав







lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2021 год. (0.033 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав
Главная страница Случайная страница Контакты