Однокорпусное (однократное) выпаривание




 

Процесс однократного выпаривания проводят в одном аппарате
в непрерывном режиме (рис. 3.1). Схема массовых и тепловых потоков приведена на рис. 3.6.

 

, Hгк
к, Hк, xк
, Hвп
, xн, Hн
, Hг

Рис. 3.6. Схема массовых и тепловых потоков ВА

Материальный баланс по общему количеству продуктов

. (89)

Здесь - расход исходного и упаренного растворов, ; - выход вторичного пара, .

Материальный баланс по нелетучему продукту

, (90)

где xн,, xк - концентрация растворенного продукта в исходном и упаренном растворе на 1 кг продукта.

В этих уравнениях искомые величины:

 

(91)

 

По двум исходным уравнениям три величины найти невозможно, поэтому одной из величин, например, задаемся.

Расход теплоты на проведение процесса определяют из уравнения теплового баланса

 

. (92)

 

Здесь - расход греющего пара, ; - удельная энтальпия, ; - потери теплоты в окружающую среду, . Индексы н – начальное, к – конечное, вп – вторичный пар, п – потери, г - греющий пар, гк – конденсат греющего пара.

Вводя упрощающие допущения в уравнение (92), приведем его к виду более удобному для пользования. Запишем тепловой баланс смешения, рассматривая исходный раствор как смесь упаренного раствора и испаренной влаги при постоянной температуре кипения, сделав допущение о постоянстве сн в интервале температур Тн и Тк

 

, (93)

где св – удельная теплоемкость воды при температуре Тк; – теплота концентрирования раствора в интервале изменения концентрации от хн до хк. Теплота концентрирования равна теплоте разбавления с обратным знаком

 

Тогда получим

 

. (94)

 

Здесь – количество теплоты, выделяющееся в выпарном аппарате при конденсации пара; - теплота на нагревание исходного сырья от до ; - теплота на испарение растворителя при . При небольшой степени концентрирования и хорошей изоляции выражение мало и им можно пренебречь. Если предположить, что Tн = Tк, т.е. раствор поступает в аппарат при температуре кипения, то

 

,

отсюда

, (95)

 

где rп - теплота парообразования растворителя; rк - теплота конденсации греющего пара.

Если в качестве греющего пара используют насыщенный водяной пар, а упаривают водный раствор, то . Это означает, что на испарение 1 кг растворителя затрачивается 1 кг греющего пара. Реально, ,
т.е. пара необходимо больше в 1,05-1,15 раз.

 

 

Лекция 6

 

 

Уравнение (94) используется для определения тепловой нагрузки. Потребная площадь теплопередачи определяется по основной расчетной формуле

.

Здесь искомая величина , а K - коэффициент теплопередачи определяется по известным формулам. Возникает проблема расчета полезной разности температур .






Дата добавления: 2018-05-10; просмотров: 547; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2022 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей.
Генерация страницы за: 0.025 сек.