Контрольные вопросы для допуска к выполнению лабораторной работы

1. Какова цель предстоящей работы?

2. Из каких элементов состоит лабораторная установка и каково назначение каждого из них?

3. Объяснить устройство и принцип действия барабанного вакуум-фильтра.

4. Каков порядок выполнения лабораторной работы?

5. Какие экспериментальные данные фиксируются при выполнении работы?

ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ ВОПРОСОВ НА ЗАЩИТЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

1. Какие виды фильтрования принято выделять?

2. Какие фильтровальные перегородки используются в практике?

3. Основные характеристики осадков.

4. Каков физический смысл констант фильтрования?

5. С какой целью производится экспериментальное определение констант фильтрования?

6. Графический метод определения констант уравнения фильтрования.

7. Какой вид фильтрования реализован на лабораторной установке?

8. Устройство и принцип действия барабанного вакуум-фильтра.

9. Принцип действия распределительной головки барабанного вакуум-фильтра.

10. Основные типы фильтров, применяемые в химической промышленности (иметь представление о конструкции, принципе работы, основных достоинствах и недостатках, уметь изобразить принципиальную схему).

Для углубленного ознакомления с процессом фильтрования и оборудованием для его осуществления можно воспользоваться монографией В.А. Жужикова [3] .

Библиографический список

1. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. – М.: Химия, 1973.

2. Батунер Л.М., Позин М.Е. Математические методы в химической технике. – Л.: Химия, 1968.

3. Жужиков В.А. Фильтрование. Теория и практика разделения суспензий. – М.: Химия, 1971.

Р а б о т а № 2

ИСПЫТАНИЕ ДВУХКОРПУСНОЙ ВЫПАРНОЙ УСТАНОВКИ С ОПРЕДЕЛЕНИЕМ КОЭФФИЦИЕНТОВ ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ

Выпаривание – это процесс концентрирования растворов практически нелетучих веществ в жидких летучих растворителях, заключающийся в удалении растворителя путем испарения его при кипении.

Концентрирование растворов при выпаривании используют с целью получения либо высококонцентрированных продуктов (например, водных растворов щелочей, солей, некоторых минеральных и органических кислот, многоатомных спиртов и т.п.), либо растворителя в чистом виде (например, питьевой воды при опреснении морской воды выпариванием).

Процессы выпаривания проводят в выпарных аппаратах под вакуумом, при повышенном и атмосферном давлениях. Выбор давления связан со свойствами выпариваемого раствора и возможностью использования тепла вторичного пара. При выпаривании под вакуумом в аппарате создается вакуум в результате конденсации вторичного пара в специальном конденсаторе. Неконденсирующие газы удаляют из конденсатора вакуум-насосом.

Выпаривание под вакуумом имеет определенные преимущества. При выпаривании под вакуумом становится возможным проводить процесс при более низких температурах, что важно в случае концентрирования растворов веществ, склонных к разложению при повышенных температурах, а также увеличить разность температур между греющим агентом и кипящим раствором. При выпаривании под повышенным давлением вторичный пар может быть использован как греющий агент.

Тепло для выпаривания можно подводить любыми теплоносителями, применяемыми при нагревании. Чаще всего в качестве теплоносителя при выпаривании используют насыщенный водяной пар. Его называют греющим или первичным паром. В промышленности наиболее широко распространены многокорпусные выпарные установки, состоящие из нескольких выпарных аппаратов или корпусов, в которых вторичный пар каждого предыдущего корпуса направляется в качестве греющего в последующий корпус. Это позволяет значительно уменьшить количество потребляемого свежего пара, т.е. повысить технико-экономические показатели установки.

В зависимости от характера циркуляции раствора в выпарном аппарате различают: 1) выпарные аппараты с неорганизованной, свободной циркуляцией раствора; 2) выпарные аппараты с направленной естественной циркуляцией раствора; 3) выпарные аппараты с принудительной циркуляцией раствора. Организованная циркуляция (как естественная, так и принудительная) необходима для увеличения коэффициента теплоотдачи к кипящему раствору, уменьшения скорости отложения твердых веществ на теплообменных поверхностях выпарного аппарата. Выпарные аппараты трех указанных групп выпускают в различном конструктивном исполнении.