Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Лебедев И.В. -> "Кристаллизация из растворов в химической промышленности" -> 83

Кристаллизация из растворов в химической промышленности - Лебедев И.В.

Лебедев И.В., Эльцуфен М.И., Коган В.В. Кристаллизация из растворов в химической промышленности — М.: Химия , 1986. — 304 c.
Скачать (прямая ссылка): kristalizaciyaizrastvorov1968.djvu
Предыдущая << 1 .. 77 78 79 80 81 82 < 83 > 84 85 86 87 88 89 .. 123 >> Следующая

Пересчет на другие давления в сепараторе можно произвести по уравнению [82] ____
где ®пр. — предельно допустимая скорость пара в сепараторе, м/сек\
р, р., о—плотность (в кг/м3), динамическая вязкость (в н-сек/м2) и поверхностное натяжение (в н/м) жидкости;
р" — плотность пара, кг/мъ\
Л0 — коэффициент, определяемый опытным путем для каждого сепарирующего устройства.
При остаточном давлении 8,0 кн/м2 скорость пара может быть 6 м/сек при /(0ч. = 3 • 103 и 2,7 м/сек при К0ч. = 7,5- 103.
По принятому значению скорости пара шпр. в сепараторе однозначно определяется его диаметр из соотношения
где Vn — объем сокового пара, удаляемый из сепаратора,
Высота парового объема сепаратора Нс может быть принята равной его диаметру, но не менее 1,0 м.
Общая высота кристаллизатора определяется величиной Нс и барометрической высотой #б, которая находится из уравнения (44).
Для вакуум-кристаллизаторов с принудительной циркуляцией (см. рис. 108 и 110) в качестве оптимальных могут быть приняты более высокие скорости циркуляции (да = 1,0—2,0 м/сек), при которых уменьшается вероятность образования инкрустаций на стенках. Увеличение скорости циркуляции свыше 2,0 м/сек нецелесообразно, так как вызывает заметное механическое измельчение кристаллов.
Поскольку применение насосов для создания циркуляции обеспечивает очень высокую степень смешения, то перегрев раствора и глубина закипания оказываются чрезвычайно малыми величинами. Поэтому движущую силу естественной циркуляции и потери напора на ускорение жидкости в зоне кипения можно не учитывать, и уравнение (47) примет вид
Расчет кристаллизатора проводится следующим образом.
В том случае, когда проектируется кристаллизатор с пропеллерным (осевым) насосом (см. рис. 110), насос выбирают с таким расчетом, чтобы его производительность в 60—200 раз превышала расход питающего раствора Gpac. Соответственно обеспечивается высокий коэффициент степени смешения U=60-^-200. Диаметры циркуляционных труб выбираются таким образом, чтобы скорость движения суспензии в них была в пределах 1,0—2,0 м/сек.
В том случае, когда проектируется аппарат (см. рис. 108) с центробежным насосом и соплом (что оправдано лишь в случае, если нельзя подобрать соответствующий пропеллерный насос требуемой производительности по циркулирующей суспензии), выбираемый насос должен обеспечивать при максимальном к. п. д. производительность, равную (5—15) Qpac.. Тогда коэффициент предварительного смешения во всасывающей ветви насоса t/i = 5-M5. Зная производительность насоса, определяют 226 напор, а исходя из него рассчитывают сопло струйного насоса.
м3/сек.
(53)
Общая степень смешения в аппарате определяется соотношением
где Ui — коэффициент инжекции струйного насоса.
Выбрав в пределах 1,0—2,0 м/сек необходимую скорость циркуляции w и задавшись ориентировочным значением dT — = 6 yVpac., из уравнения (54) определяют значения U и U2.
По принятой скорости циркуляции w и значению dT из уравнения (53) определяют напор Арс, создаваемый струйным насосом. Зная величину напора центробежного и струйного насосов, по известной методике [79] определяют коэффициент инжекции U2- Если его значение совпадает со значением U2, определенным из уравнения (54), то расчет на этом заканчивается. Если же U2^U2, то задаются новым значением с?т и ведут расчет до тех пор, пока не будет достаточно близкого совпадения величин U2 и U2-
Приведем пример расчета циркуляционного вакуум-кристаллизатора со струйным насосом (см. рис. 106) для кристаллизации бихромата калия по следующим исходным данным:
1) для питающего раствора — производительность Урас =8,34 • 10~4 м3/сек (3,0 м3/ч), температура ^рас.= 100°С, концентрация по К2СГ2О7 Л1 ==0,2435 масс, доли (что соответствует температуре насыщения 90° С), плотность раствора Ррас- примерно равна плотности суспензии в аппарате рсУс. и составляет Рр а с-= Рсу с.= 1400 кг/м3-
2) остаточное давление в сепараторе 2,67 кн/м2 (20 мм рт. ст.), ему соответствует температура маточного раствора tuат.=40°С прн концентрации по К2СГ2О7 ^2=0,0713 масс, доли;
3) количество самоиспаряющейся воды №=9,45 • 10-2 кг/сек (340 кг/ч);
4) напор на сопло струйного насоса Д/зр=6 м столба раствора или 6- 1400- g=82500 н/м2=82,5 кн/м2.
Поскольку производственные растворы бихромата калия близки к насыщению хлористым натрием, то для предупреждения кристаллизации NaCl, загрязняющего продукт, вся испарившаяся прн кристаллизации вода возвращается обратно в аппарат в виде конденсата. В этом случае производительность кристаллизатора по соли GHp. можио определить нз уравнения (24)
Расчет кристаллизатора. 1. Задаемся скоростью циркуляции ю = 0,6 м/сек и диаметром центральной трубы
Выбираем ближайшую по размерам стандартную трубу диаметром 194X8 мм, т. е. dT =0,178 м.
2. Из уравнения (51) определяем степень смешения растворов
0,2435 — 0,0713 1 — 0,0713
= 0,216 кг/сек (780 кг/ч)
< = 6 / ^рас. = 6 /8,34 • 10" 4 = 0,174 м.
я0,1782- 0,6 4-8,34-10-4’
г-1 = 17
227
а затем температуру раствора после смешения
W + tf'-T. 100+17.40
Предыдущая << 1 .. 77 78 79 80 81 82 < 83 > 84 85 86 87 88 89 .. 123 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed