ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Типовая схема выпарного аппарата. Обозначение параметров процесса из "Общий курс процессов и аппаратов химической технологии" Соответственно, произведение потока раствора S кг/с) на его концентрацию а дает поток Sa кг/с) твердого вещества. [c.676] Следует иметь в виду, что расчет по аддитивности является приближенным, поскольку игнорирует теплоту смешения (последняя не всегда пренебрежимо мала). [c.676] Разность между температурами кипения раствора 4 и чистого растворителя Гр при одинаковом давлении получила название температурной депрессии 5 = Гк Для раствора данной концентрации а. [c.677] В справочной литературе обычно приводятся экспериментально найденные температуры кипения или депрессии растворов различных солей при атмосферном давлении — в виде таблиц или графиков / = 1 а), а также 5 = 5(а) такие температуры кипения и температурные депрессии называют стандартными и обозначают и 5ст. [c.677] Соверщенно очевидно, что экспериментально определить или 5 для щирокого набора растворов веществ при разных их концентрациях, да еще при множестве различных давлений — крайне затруднительно. Поэтому следует искать методы аналитического пересчета 1 , 5ст на I, 5 при переходе к давлениям, существенно отличающимся от атмосферного. Заметим, что по разным причинам (о них скажем позднее) процесс выпаривания зачастую выгоднее вести не при атмосферном давлении, а под вакуумом или при избыточном давлении. [c.677] В этом уравнении с10 — количество теплоты, выделяющейся (поглощающейся) при добавлении кг растворителя к раствору, содержащему 1 кг растворенного вещества в XV /сг растворителя Т — температура кипения раствора (подчеркнем здесь — в градусах абсолютной щкалы) К = Ку/М — газовая постоянная для растворителя М — его молярная масса, Ку — универсальная газовая постоянная) р — рабочее давление р — упругость насьпценного пара растворителя при температуре кипения раствора (естественно, р р, так как Гр). Заметим величины р и (р, р и 1 связаны термодинамическими соотношениями (типа Клапейрона — Клаузиуса или Антуана) эти связи более точно заданы таблицами насыщенных паров (в случае воды — весьма подробными таблицами). [c.678] Таким образом, согласно правилу Бабо, отношение давления паров растворителя над раствором р к давлению паров над чистым растворителем р при температуре кипения раствора не зависит от рабочего давления и температуры его кипения. [c.679] При использовании правила Бабо для концентрированных растворов [точнее, в тех случаях, когда величина 0д существенна и вторым слагаемым в правой части уравнения ( г) пренебречь нельзя) в полученный результат — величину по Бабо — должна быть внесена поправка Д5. [c.679] Наконец, автор таблицы предложил ее совсем не ддя расчета поправок, а для оценки максимальных погрешностей при использовании правила Бабо. [c.680] Знак и величина поправки Д8 зависят как от величины и знака Qц, так и от величины и знака корректирующего множителя ф . Значения дифференциальных теплот дегидратации бд для некоторых солей приведены в Приложении 9.1, а значения Ф (с целью облегчения расчетов) — в Приложении 9.2 как по рабочим температурам кипения растворителя /р (°Q, так и по рабочим давлениям р (кПа). [c.680] Температура кипения раствора по высоте нагревательных труб, строго говоря, не является постоянной даже в аппаратах с интенсивной циркуляцией — из-за дополнительного гидростатического давления вышерасположенных слоев кипящей жидкости и соответствующего увеличения температуры насыщения. Строгий расчет так называемой гидростатической депрессии затруднителен в связи с невозможностью точного расчета протяженности зоны (нижняя часть нагревательных труб), где раствор не кипит, а только нагревается. Кипение раствора в трубах начинается лищь при достижении раствором температуры насыщения на некотором расстоянии от низа труб. Величина же гидростатического давления в этом месте зависит от плотности образующейся при кипении парожидкостной смеси. Гидростатическая депрессия, как правило, не играет существенной роли при расчете вьшарньгх аппаратов, поэтому ее обычно не учитывают. [c.680] В процессах выпаривания иногда кипящий (или некипящий) раствор попадает в область (аппарат) с пониженным давлением, причем это давление может быть столь низким, что температура кипения раствора при этом давлении (/) оказывается ниже температуры поступающего рабочего раствора (/о). Иными словами, поступающий раствор перегрет относительно температуры кипения при пониженном давлении. Поэтому происходит интенсивное (практически — мгновенное) испарение части жидкости за счет высвобождаемой теплоты перегрева. Такое явление получило название самоиспарение. Доля испарившейся жидкости е зависит, естественно, от величины перегрева, которая определяется начальной температурой раствора /о и разностью давлений. [c.682] Отметим, что в случаях большого самоиспарения раствора (при большом перепаде давлений, а следовательно, и температур) возможно получение суммарно более 1 кг вторичного пара на каждый кг греющего. [c.683] Независимо от конкретной конструкции и режима работы выпарного аппарата представим его условно схемой, показан ной на рис. 9.5. Пометим крестом греющую камеру, в межтрубное пространство которой подводится насыщенный греющий пар в количестве при температуре Т (здесь и далее в °0 и с энтальпией к. После конденсации пара образующийся конденсат (при иепользованни ьодяного пара — вода) отводится в том же количестве О р из нижней части этого пространства (теплоемкость конденсата при той же температуре конденсации 7). Исходный раствор с концентрацией при температуре /о в количестве 5о поступает в трубное пространство выпарного аппарата. После удаления из раствора части растворителя W в виде вторичного пара (его температура 0, энтальпия 1) получают упаренный раствор в количестве 8] = 8о — W при температуре кипения , соответствующей концентрации а упаренного раствора. При выполнении тепловых расчетов вьшарного аппарата необходимо также располагать теплоемкостями Со и с исходного и упаренного растворов. [c.683] Возможна организация непрерывной работы аппарата, представленного на рис. 9.5. При этом непрерывно подается 0 кг/с исходного раствора и D кг/с феющего пара и непрерывно отводятся потоки W кг/с — вторичного пара и кг/с — упаренного раствора. При периодической работе выпарного аппарата после заливки Sq кг исходного раствора и удаления из него W кг вторичного пара упаренный раствор в количестве Si кг остается в аппарате. Количество греющего пара и получающегося конденсата будет при этом определяться за весь процесс выпаривания Djp кг. [c.684] Вернуться к основной статье