Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
выпарка 1.doc
Скачиваний:
19
Добавлен:
13.02.2015
Размер:
408.06 Кб
Скачать
    1. Расчет концентраций на выходе раствора из корпусов установки

Так как при выпаривании раствора в аппарате в паровую фазу переходит только растворитель (вода), а твердый компонент остается в растворе и в паровую фазу не переходит, то концентрации твердого компонента в щелоке на выходе из любого корпуса установки определяются на основании уравнения материального баланса по твердому компоненту в растворе:

,

Где j=1,2,…,m, …, n – номера по ходу раствора; - сумма расходов испаряемой воды в предыдущих по ходу раствора корпусах и в данном корпусе. Индекс i обозначает номер корпуса (по ходу пара), а индекс 2 означает, что концентрация рассчитывается на выходе из корпуса.

Концентрации на выходе из аппаратов:

Концентрации на входе в аппараты:

    1. Определение температурного режима работы установки

1.4.1. Первое приближение

Последовательность расчета температурного режима установки зависит от способа задания исходных данных. В нашем случае задан вакуум в последнем корпусе установки, следовательно задаемся величиной температурного напора выпарной установки:

,

Где ∆ti – разность температур в одном корпусе. Принимается в пределах (12÷15)°С. В первом приближении разности температур принимаются одинаковыми для всех корпусов. Примем ∆ti=14°С. Далее определяются все виды температурных потерь.

Абсолютное давление в сепараторе последнего корпуса:

Р=Р-В=101,3-80=21,3 кПа

По таблице свойств насыщенного водяного пара путем линейной интерполяции по значению Р находим температуру сокового пара в последнем корпусе установки t=61,2°С.

Составление приблизительного температурного режима работы установки начинаем с последнего корпуса, пользуясь для любого i-того корпуса равенствами:

ti2=t+∆'i2,

tiг=ti2+∆ti,

t(i-1)с=tiг+∆'''(i-1)I,

где t,ti2, t – температуры сокового пара, кипения щелока и греющего пара i-го корпуса; t(i-1)с – температура сокового пара предыдущего (i-1) корпуса. Расчет заканчивается, когда определена температура греющего пара 1-го корпуса.

Для щелоков целлюлозного производства концентрационная депрессия, равная разности между температурами кипения раствора и чистого растворителя при одном и том же давлении, в основном зависит от концентрации раствора и практически не зависит от давления, а поэтому она может быть приближенно рассчитана по формуле:

∆'=А∙ехр(В∙х),

Где х – концентрация щелока в массовых %, А и В – постоянные, зависящие от природы щелока. Для сульфитного щелока на натриевом основании А=0,60; В=0,048.

Расчеты представлены в таблице 1

Таблица 1

Приблизительный температурный режим (этап I)

№ корпуса

∆'''(i-1)i

Температура сокового пара, t

∆'i2

Температура кипения раствора, ti2

∆ti

Температура греющего пара, t

3

-

t=61,2

∆'32=2,1

t32=63,3

∆t3=14

t=77,3

2

∆'''23=2

t=79,3

∆'22=1,4

t22=80,7

∆t2=14

t=94,7

1

∆'''12=2

t=96,7

∆'12=7,3

t12=104

∆t1=14

t=118

1.4.2. Второе приближение

Данные этой таблицы уточняются в дальнейшем с помощью эмпирических уравнений.

С этой целью по концентрации щелока на выходе из корпусов хi2 и его температурам кипения ti2 по эмпирическим формулам для сульфитного щелока находим значение вязкости выпариваемого щелока νi2, которые используют для нового распределения ∆tпол по корпусам установки по эмпирическому уравнению:

,

Где D=W(i-1), D=1,02∙W1

Вязкость сульфитного щелока в концентрации до 30%масс. Вычисляется по формулам:

ν=b0∙10-6∙ехр(b∙108∙Т-3);

b0=0,08639+0,47022∙(х/100)+0,38097∙(х/100)2-1,5244∙(х/100)3+ +3,5265∙(х/100)4;

b=0,61724-0,36583∙(х/100)+6,29912∙(х/100)2-24,4779∙(х/100)3+ +43,0965∙(х/100)4

В концентрации от 30 до 60 % масс по формулам:

ν=8,533∙10-8∙ехр(b∙108∙Т-3+3,25(х/100));

b=1,764-7(х/100)+12,53(х/100)2

х12=52%; t12=104°С=377 К

b=1,512

ν12=7,77∙10-6 м2

х22=17%; t22=80,7°С=353,7 К

b0=0,173; b=0,653

ν22=7,57∙10-7 м2

х32=26%; t32=63,3°С=336,3 К

b0=0,224; b=0,715

ν32=1,47∙10-6 м2

∆tпол=14∙3=42

По уточненным значениям ∆ti составляем новую таблицу (табл.2)

Таблица 2

Приблизительный температурный режим (этап II)

№ корпуса

∆'''(i-1)i

Температура сокового пара, t

∆'i2

Температура кипения раствора, ti2

∆ti

Температура греющего пара, t

3

-

t=61,2

∆'32=2,1

t32=63,3

∆t3=11,3

t=74,6

2

∆'''23=2

t=76,6

∆'22=1,4

t22=78

∆t2=8,6

t=86,6

1

∆'''12=2

t=88,6

∆'12=7,3

t12=95,9

∆t1=22,4

t=118,3

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]