Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Физическая сущность процесса выпаривания


Виды выпаривания

1. Простое однокорпусное выпаривание

2. Многократное или многокорпусное выпаривание. Это выпарные установки, состоящие из нескольких выпарных аппаратов, или корпусов, в которых вторичный пар каждого предыдущего корпуса направляется в качестве греющего в последующий корпус.

3. Выпаривание с тепловым насосом. Применение теплового насоса позволяет сэкономить первичный пар.

Два последних способа энергетически выгодны.

При больших производительностях (от нескольких кубических метров выпариваемого раствора в час и выше), что характерно для промышленности, выпаривание проводят по непрерывному принципу. В аппаратах непрерывного действия обычно создают условия для интенсивной циркуляции раствора, т.е в таких аппаратах гидродинамическая структура потоков близка к модели идеального смешения. Поэтому концентрация раствора в таких аппаратах ближе к конечной, что приводит к ухудшению условий теплопередачи.

Периодическое выпаривание проводят при малых производительностях и необходимости упаривания раствора до существенно высоких концентраций.

 

Процесс выпаривания проводят ввыпарных аппаратах(ВА)Схематично процесс выпаривания можно представить

 

 

Как указывалось, однокорпусная выпарная установка включает в себя лишь один аппарат. Рассмотрим принципиальную схему одиночного непрерывно действующего выпарного аппарата с естественной циркуляцией раствора на примере аппарата с внутренней центральной циркуляционной трубой.


1. Нагревательная камера;

2. Сепаратор;

3. Брызгоотбойник;

4. Каплеуловитель;

5. Штуцер для подачи исходного раствора;

6. Штуцер для вывода упаренного раствора;

7. Штуцер для ввода греющего пара;

8,9 Штуцера для отвода конденсата и вторичного пара соответственно.

Поверхность теплопередачи на единице объема в маленькой трубке больше, раствор в ней кипит лучше, поэтому там образуется парожидкостная смесь с большим содержанием вторичного пара. В большой трубе жидкость опускается, а в кипятильных трубках поднимается. Происходит циркуляция, с увеличением циркуляции увеличится коэффициент теплоотдачи.



Кроме этого, циркуляция предотвращает отложение солей на кипятильных трубах.

Из кипятильных труб пар выбрасывается с большой скоростью и ударяется о брузгоотбойник. Большие капли возвращаются в низ, мелкие улавливаются каплеуловителем и возвращаются в раствор.

Физическая сущность процесса: к раствору через разделяющую стенку подводится теплоноситель, который нагревает раствор. В результате из раствора удаляется летучий растворитель. Более концентрированный раствор удаляется из 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)

по нелетучему продукту

(2)

где Gн, Gк – расходы соответственно исходного и упаренного растворов, кг/с

хн и хк – концентрации соответственно растворенного продукта в исходном и упаренном растворе, кг продукта на 1 кг раствора

W – выход вторичного пара, кг/с.

Из уравнений 1 и 2 можно определить расходы упаренного раствора и выход растворителя (вторичного пара):

(3, 4)

а также конечная концентрация упаренного раствора: (5)

Расход теплоты на проведения процесса определяют из уравнения теплового баланса, записанного в следующем виде:

(6)

где D – расход греющего пара, кг/с;

Нг, Нв.п. – энтальпии соответственно греющего и вторичного паров, Дж/кг;

Нн, Нк, Нг.к. – энтальпии соответственно исходного и упаренного растворов и конденсата греющего пара, Дж/кг;

Qп – расходы теплоты в окружающую среду, Дж/с.

 

Упрощенном виде запишем тепловой баланс смешения упаренного раствора и испаренной воды при температуре кипения tкип., сделав допущение о постоянстве сн в интервале температур от tн до tк, в виде

(7)

где сн, ск, св – теплоемкости соответственно исходного и упаренного растворов и растворителя, Дж/кг

Qконд. – теплота концентрирования раствора в интервале изменения концентрации от хн до хк, Дж/с

Теплота концентрирования численно равна теплоте растворения, но с обратным знаком.

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Основные понятия. Материальный и тепловой балансы выпаривания | Температура кипения раствора и температурные потери

Дата добавления: 2014-01-04; Просмотров: 744; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:


Рекомендуемые страницы:

Читайте также:

  1. I. Сущность и структура личности
  2. I. Сущность, состав, характеристика товарооборота.
  3. I. Торможение процесса модернизации в Японии
  4. III Сущность заработной платы, форма и системы (повременная, сдельная, бестарифная)
  5. Q Кнут Викселль - экономист-теоретик и публицист q Концепция кумулятивного процесса q Теория общего равновесия и концепция процента И. Фишера q Теория денег И. Фишера
  6. Автоматизация и автоматизированные системы управления технологическими процессами
  7. Административные правоотношения: понятие, сущность и источники. Основные черты административного правоотношения. Структура административного правоотношения.
  8. Антикризисное управление предприятием: сущность, особенности
  9. Аппаратура для металлизации и технология процесса
  10. Б. Ферменты, применяемые преимущественно при гнойно-некро­тических процессах
  11. Банковская система РБ, сущность и роль банков в экономике и социальной сфере. Виды коммерческих банков.
  12. Банковский менеджмент: сущность, определение

studopedia.su - Студопедия (2013 - 2021) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление
Генерация страницы за: 0.004 сек.