4.6 Гидроциклон

Производственный опыт показывает, что для обеспечения продолжительной и эффективной работы кристаллизатора концентрацию кристаллов в циркулирующей в нем суспензии необходимо поддерживать равной примерно 30 % (масс.). Однако такая концентрация недостаточна для производительной работы центрифуги, которая предназначена для отделения кристаллической фазы из этой пульпы на выходе из аппарата. Наиболее благоприятны для работы центрифуги объемные концентрации кристаллов 40-50 % (48-58 % масс.). Повышение взвешенной фазы в пульпе, подаваемой на центрифугу, достигается при помощи гидроциклона, осветленная часть пульпы из которого возвращается в выпарной аппарат.

Более подробно конструкция и техническая характеристика гидроциклона представлена на чертеже 240801 061100 2750 СБ.

4.7 Пароэжекторный блок

Для удаления неконденсирующихся газов из основного конденсатора установки используется пароэжекторный блок, состоящий из трех эжекторов и трех барометрических конденсаторов.

Для оперативного начального создания вакуума при пуске выпарной установки после ПЭБ установлен вакуум-насос ВВН1-6.

5. Технологические расчеты

5.1 Материальный и тепловой баланс установки

5.1.1 Основные уравнения материального баланса

, [4, с.145]

, [4, с.145]

где - массовые расходы начального, маточного раствора и кристаллов, кг/с;

х_нач, х_мат – массовые доли растворенного вещества в начальном и маточном растворе;

W – массовый расход выпаренной воды, кг/с:

[6, с.166]

5.1.2 Тепловой баланс

Уравнение теплового баланса:

Q = Q_нагр+ Q_исп+ Q_пот , [5, с.376]

где Q – расход теплоты на выпаривание, Вт;

Q_нагр – расход теплоты на нагрев раствора до температуры кипения, Вт;

Q_исп– расход теплоты на упаривание раствора до конечной концентрации, Вт;

Q_пот – расход теплоты на компенсацию потерь в окружающую среду, Вт;

Расход теплоты на компенсацию потерь в окружающую среду

Расход теплоты на компенсацию потерь в окружающую среду Q_пот при расчёте выпарных аппаратов принимается 3-5% от суммы (Q_нагр+ Q_исп)

Следовательно:

Q = 1.05(Q_нагр+ Q_исп) [5, с.377]

Температуру исходного раствора t_нач, поступающего в выпарные аппараты примем на 2.5С меньше t_кон:

t_нач= t_кон-2.5

Расход теплоты на нагрев:

Q_нагр= G_начс_нач(t_кон-t_нач) [5, с.377]

где G_нач – производительность по разбавленному раствору

с_нач – удельная теплоёмкость раствора при t_нач и начальной концентрации Х_нач , Дж/(кгК)

Расход теплоты на испарение:

Q_исп=W(i”_вт.п - с_вt_кон), [5, с.378]

где i_вт.п – удельная энтальпия вторичного пара на выходе из аппарата при температуре t₁.

Результаты расчетов материальных потоков установки, обозначенных на рис.5 приведены в таб. 5.1, 5.2, 5.3.

Потоки раствора Таблица 5.1

Параметры	номер потока
	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Массовый расход, кг/ч	9000	11159	8000	5000	3000	1546	159	2000	1295
Температура,  С	25	90	124,8	77	77	77	77	77	77
Содержание формиата натрия, %	25	25	38	70,5	80,4	97	57,9	-	57,9
Содержание твердой фазы в суспензии, %	-	-	-	30,0	-	-	-	-	-
Массовое содержание твердой фазы в суспензии, %	-	-	-	-	50	-	-	-	-

Потоки пара Таблица 5.2

Параметры	номер потока
	1	2	3	4	5
Массовый расход, кг/ч	3800	3159	590	2569	3000
Температура,  С	150	94,7	93,7	93,7	40,0

Потоки конденсата Таблица 5.3

Параметры	номер потока
	1	2	3	4	5
Массовый расход, кг/ч	3800	3159	590	2569	3000
Температура, С	150	99,3	93,7	93,7	39,0

Для конденсации пара в основной конденсатор поступает оборотная вода с начальной температурой 20 С. Температура охлаждающей воды на выходе из конденсатора составляет 35 С. Расход охлаждающей воды 115 м³/ч.