1. Общая и полезная разность температур в процессе выпаривания. Примеры общей разности температур

Выпаривание-процесс концентрирования растворов твердых нелетучих веществ, путем удаления жидкого летучего растворителя в виде паров.

Полезная разность температур - разность между температурой греющего пара и температурой кипения раствора в выпарных установках - определяется по общей разности температур и температурным потерям. Общей разностью температур в выпарных установках называют разность между высшей и низшей температурой паров, т.е. разность между температурой греющего пара при входе в конденсатор: ;

,

1-температура греющего пара (перегретого)

2-температура насыщенного греющего пара

3-температура конденсата

4-температура кипения раствора в нижней части трубы

6-темпетатура кипенная р-ра в верхней части трубок

7-температура кипения растворителя в сепарационной камере

8-температура вторичного пара

∆г – температурные гидравлические потери, потери за счет наличия сопротивлений

∆д – физико-химическая или температурная депрессия

5-температура кипения раствора в середине греющих трубок

∆п – гидростатические температурные потери

2. Расчет отстойника непрерывного действия

Аппараты, в которых проводится отстаивание, называются отстойниками. Различают отстойники периодического и непрерывного действия, причем аппараты непрерывного действия могут быть одноярусные и многоярусные.

1-гребок; 2-кольцевой желоб; I-суспензия;

II-осетленная жидкость;

III-осадок.

В отстойниках непрерывного действия осветленная жидкость и образующийся осадок удаляются непрерывно.

1) рабочий объем камеры Vр=a*b*h

2) время пребывания суспензии в аппарате, которое рассчитывается как результат деления рабочего объема камеры отстойника Vp (м3) на объемный расход исходной смеси Qисх (м3/с): (1)

3) F=a*b – площадь осаждения (зеркало жидкости)

4) V=F*wос – производительность отстойного аппарата равна произведению площади осаждения на скорость осаждения, м³/с

5) V’=3600*F* wос – секундная производительность

6) τ_{пребыв.}≥τ_ос; a/v=h/ wос

При отстаивании суспензии в отстойнике непрерывного действия необходимо выполнение основного требования — время пребывания исходной смеси в аппарате должно быть больше или равно времени осаждения частиц. Несоблюдение этого условия приводит к тому, что частицы не успевают оседать на дно аппарата.

3 ) Барабанный вакуум-фильтр. Барабанный вакуум-фильтр относится к непрерывно действующим жидкостным фильтрам. Эти фильтры отличаются те, что стадии фильтрования, а также просушки, промывки, снятия осадка и другие осуществляются на них одновременно. для этого фильтры снабжают специальными устройствами, регулирующими очередность и продолжительность каждой стадии процесса.

Схема барабанного вакуум-фильтра: 1 – перфорированный барабан, 2 – нож, 3 – фильтрующая ткань, 4 – корыто, 5 – качающаяся мешалка, 6 – камеры, 7 – трубы, 8 – устройство для разбрызгивания промывной жидкости.

Барабанный вакуум-фильтр. Барабан приводится во вращение от электродвигателя. Под фильтрующей поверхностью создается разрежение, фильтрат проходит через фильтрующую ткань, а на поверхности ее остается осадок, очищаемый ножом 2. Для предотвращения осаждения твердых частиц в корыте оно снабжено качающейся мешалкой 5. Внутри барабана перегородками образованы отдельные камеры 6, соединенные трубами 7 с каналами, проходящими через одну из цапф. Каналы соединены с автоматическим переключающим устройством - распределительной головкой.

Схема распределительной головки.

1 – подвижный диск, 2 – неподвижный диск, А – зона фильтрации, Б – зона просушки осадка, В – зона промывки и просушки осадка, Г – зона отдувки осадка, Д – зона очистки ткани, I, II – воздух, III – промывная жидкость, IV – фильтрат.

В головке имеются прикрепленный к барабану подвижный диск 1 и неподвижный диск 2. Отверстия в неподвижном диске сообщаются с камерами барабана, а отверстия в неподвижном диске – с соответствующими трубопроводами, по которым отводятся фильтрат и промывная жидкость и подводится сжатый воздух для отдувки осадка и очистки фильтрующей ткани. Каждое отверстие подвижного диска при вращении последовательно сообщается с отверстиями неподвижного диска, и в каждой камере за один оборот барабана осуществляются все стадии процесса.

К достоинствам фильтра можно отнести удобство обслуживания и относительно благоприятные условия промывки осадка. Недостатками являются небольшая поверхность фильтрования, отнесенная к занимаемой им площади, и сравнительно высокая стоимость.

Билет №31