Однокорпусное (однократное) выпаривание - Расчет трехкорпусной выпарной установки для выпаривания хлорида кальция
Процесс однократного выпаривания проводят в одном аппарате. Изобразим схематично выпарной аппарат:
Рис.1.1. Схема устройства однокорпусного выпарного аппарата
Материальный баланс выпарного аппарата для непрерывного процесса записывают при допущении, что отсутствует унос нелетучего продукта вместе с каплями, попадающими из кипящего раствора во вторичный пар. Для этих условий материальный баланс по общему количеству продуктов представляют в следующем виде:
(1.1)
По нелетучему продукту:
(1.2)
Где, - расходы соответственно исходного и упаренного растворов кг/с, и - концентрации соответственно растворенного продукта в исходном и упаренном растворе, кг продукта на 1 кг раствора; -- выход вторичного пара, кг/с.
Из уравнений (1.1) и (1.2) подлежат определению расходы упаренного раствора и выход растворителя (вторичного пара):
(1.3)
(1.4)
А также конечная концентрация упаренного раствора:
(1.5)
Расход теплоты на проведение процесса определяют из уравнения теплового баланса, записанного в следующем виде:
(1.6)
Где - расход греющего пара, кг/с; , - энтальпии соответственно греющего и вторичного паров, Дж/кг; , , - энтальпии соответственно исходного и упаренного растворов и конденсата греющего пара, Дж/кг; - потери теплоты в окружающую среду, Дж/с.
Выразим энтальпии растворов и пара в уравнении (1.7) следующим образом:
Где - теплота парообразования при соответствующем давлении.
Тогда с учетом (1.7) уравнение (1.6) можно представить в виде равенства
(1.8)
Где - теплоемкость конденсата греющего пара; - температура конденсации.
Левая часть равенства (1.8) показывает количество теплоты, выделяющейся в выпарном аппарате при конденсации D кг/с греющего пара. Правая часть показывает, на что эта теплота расходуется: первый член - расход теплоты на нагревание исходного раствора от начальной температуры до температуры кипения, второй - расход теплоты на испарение растворителя из раствора при температуре кипения, далее - расход теплоты на компенсацию теплоты концентрирования и потерь теплоты в окружающую среду.
При сравнительно небольшой степени концентрирования раствора и высоком качестве тепловой изоляции величинами и можно пренебречь, учитывая значительное количество теплоты, выделяющейся при конденсации греющего пара. Если же предположить, что раствор поступает на выпаривание при температуре кипения в аппарате, т. е. , то
(1.9)
Или
(1.10)
Если в качестве греющего пара используют насыщенный водяной пар, а упаривают водный раствор, то приблизительно. Это означает, что на испарение 1 кг растворителя затрачивается примерно 1 кг греющего пара, т. е. . В действительности, а если учесть потерю теплоты на компенсацию и, реальное значение.
Уравнение (8) в расчетной практике используют для определения расхода греющего первичного пара D и расхода теплоты для проведения процесса Q. Последняя величина позволяет определить потребную поверхность теплопередачи в выпарном аппарате. Коэффициент теплопередачи К находят по уравнению
Определение полезной разности температур () сводится к нахождению температуры кипения раствора.
Похожие статьи
-
Теоретические основы процесса выпаривания Для осуществления процесса выпаривания необходимо теплоту от теплоносителя передать кипящему раствору, что...
-
Расчет выпарного аппарата 3.1.1. Материальный баланс процесса выпаривания. Основные уравнения материального баланса: (1) (2) Где - массовые расходы...
-
Определение средних температур теплоносителей t tКонд. гр. п. ?tМ tНач ?tБ t'Нач F Рис. 1 Температурная схема Где t'Нач - начальная температура...
-
Для расчета поверхности теплообмена выпарного аппарата запишем уравнение теплопередачи: Q=KF?tПолезн, (8) Рассчитаем : Где К - КОр - ориентировочный...
-
Расход теплоты, отдаваемой охлаждающей воде в дефлегматоре-конденсаторе, находим по уравнению: QД=GD - (1+R) - rD, (3.28) Где rD-удельная теплота...
-
Технологическая часть - Выпаривание раствора хлорида калия
Описание технологической схемы. В однокорпусной выпарной установке подвергается выпариванию водный раствор хлорида калия под вакуумом. Исходный раствор...
-
Введение - Выпаривание раствора хлорида калия
Выпаривание - это процесс концентрирования растворов твердых нелетучих веществ путем частичного испарения растворителя при кипении жидкости. Выпаривание...
-
Расход теплоты на подогрев исходного раствора от температуры t'Нач до температуры tНач найдем по формуле (10), приняв значение теплоемкости раствора при...
-
Подробный расчет теплообменного аппарата, Теплоотдача в трубах - Выпаривание раствора хлорида калия
Теплоотдача в трубах По (/1/, табл. 4.1, стр. 151) находим, что теплоотдача для раствора описывается уравнением: (30), Где - критерий Нуссельта;-...
-
Для обеспечения турбулентного режима номинальная площадь проходного сечения должна быть меньше рассчитанной. Коэффициент теплоотдачи от конденсирующегося...
-
ВВЕДЕНИЕ - Расчет трехкорпусной выпарной установки для выпаривания хлорида кальция
Выпарный установка хлорид кальций Химическая промышленность - прогрессивная, быстроразвивающаяся отрасль тяжелой индустрии страны. Химия все больше...
-
Аналитический обзор - Выпаривание раствора хлорида калия
Устройство выпарных аппаратов. Разнообразные конструкции выпарных аппаратов применяемых в промышленности, можно классифицировать по типу поверхности...
-
Тепловой расчет установки, Расчет тепловой изоляции - Колонные аппараты
Расход тепла, отдаваемого охлаждающей водой в дефлегматоре-конденсаторе: Где rD - удельная теплота конденсации паров в дефлегматоре, Дж / кг Удельная...
-
Закалочно-испарительный аппарат (Х-1) представляет собой теплообменник смешения. Поток пирогаза охлаждается водой, которая, испаряясь, забирает часть...
-
Расчет толщины обечаек Исполнительную толщину тонкостенной гладкой цилиндрической обечайки, нагруженной внешним давлением, рассчитываем по формуле: ,...
-
Исходные данные для расчета реакторов - Проектирование химического реактора идеального смешения
При выборе конструкции и определении размеров реактора необходимо принимать во внимание различные факторы и, прежде всего, располагать данными о скорости...
-
Выпаривание - Изучение методов жидких и газообразных и однородных неоднородных систем
Выпаривание - концентрирование (сгущение) растворов, суспензий и эмульсий (чаще твердых веществ в воде) при кипении. В процессе выпаривания...
-
Теплоотдача при пленочной конденсации водяного пара - Выпаривание раствора хлорида калия
Для водяного пара в случае конденсации на пучке горизонтальных труб осредненный по всему пучку коэффициент теплопередачи можно рассчитать по формуле:...
-
При формировании узловых уравнений следует пронумеровать узлы анализируемой цепи. В качестве опорного узла с индексом "0", относительно которого...
-
Расчет производительности вакуум-насоса - Выпаривание раствора хлорида калия
Производительность вакуум-насоса GВозд, кг/с определяется количеством газа (воздуха), который необходимо удалять из барометрического конденсатора: GВозд...
-
Методы, применяющиеся для синтеза мультиферроиков - Мультиферроики
Для синтеза мультиферроиков используются различные методы синтеза. К ним относятся: спекание, гидротермальный синтез, соосаждение, золь-гель метод,...
-
Если к узлу присоединены вырожденные ветви с идеальными источниками ЭДС, обладающими нулевым внутренним сопротивлением, узловое уравнение для такого узла...
-
Повышение или понижение уровня в емкостях, разделителях и колоннах может привести к нарушению технологического режима, а недопустимое повышение или...
-
Выводы по курсовому проекту, Литература - Выпаривание раствора хлорида калия
В данном курсовом проекте описан процесс выпаривания раствора КCI. В результате проведенных расчетов были выбраны по каталогу следующие аппараты: -...
-
Сравнение методов получения хлорида калия - Производство хлорида калия галургическим способом
Флотационный метод обогащения по сравнению с галургическим (растворение и кристаллизация) имеет следующие преимущества: - флотация проходит при...
-
Толщину стенки эллиптического днища определяют по формуле: , (4.9) Мм. Принимаем толщину крышки и днища равной толщине стенки = 16 мм. Расчет изоляции...
-
Алгебраические преобразования узловых уравнений активных цепей, связанные с группировкой членов, учитывающих токи и ЭДС управляемых источников, можно не...
-
Установленная мощность котельной Определяем установленную мощность котельной с паровыми котлами, МВт: (1) Где - номинальная паропроизводительность...
-
Горючие системы Подразделяются на однородные и неоднородные. Однородными являются системы, в которых горючее вещество и воздух равномерно перемешаны друг...
-
Матричный узловой цепь Недостатком метода расчета, основанного на непосредственном решении уравнений электрической цепи, является необходимость...
-
Холодильные Машины Холодильная машина -- устройство, служащее для отвода теплоты от охлаждаемого тела при температуре более низкой, чем температура...
-
Адсорбционные методы исследования свойств поверхности позволяют количественно охарактеризовать происходящие при адсорбции межмолекулярные взаимодействия,...
-
Процесс биосинтеза в производственных условиях начинают с получения посевного материала в инокуляторах и посевных аппаратах. Питательная среда для...
-
Существует два основных способа получения полиарилатов: переэтерификация и взаимодействие хлорангидридов карбоновых кислот с двухатомными фонолами. 1....
-
Необходимо составить математическое описание теплообменника, в котором жидкий продукт нагревается насыщенным водяным паром (расход, кг/с), до температуры...
-
В большинстве случаев структурная неопределенность вызвана неполнотой знания аналитической структуры уравнений модели объекта управления. При не...
-
МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ПОЛИМЕРНЫХ МЕМБРАН - Полимеры в мембранах
Основными материалами для изготовления плоских полимерных мембран являются: ацетаты целлюлозы, ароматические полиамиды, полисульфонамид, полиэфирсульфон,...
-
Принципиальная схема ректификационной установки приведена на рисунке 2.1: Рис. 2.1 : Принципиальная схема ректификационной установки: 1 -...
-
Технологическая схема производства - Производство хлорида калия галургическим способом
Принципиальная технологическая схема приведена на рис. 2. Перед выщелачиванием сырую руду подвергают дроблению. В калийной промышленности в последние...
-
Исследование снегового покрова. Методика определения ионов Приготовление водной вытяжки Для определения ионов отбираются образцы снегового покрова. Снег...
Однокорпусное (однократное) выпаривание - Расчет трехкорпусной выпарной установки для выпаривания хлорида кальция