- •Выпаривание
- •В ыбор выпарного аппарата
- •Типовые конструкции выпарных аппаратов
- •Аппараты со свободной циркуляцией раствора
- •Вертикальные аппараты с направленной естественной циркуляцией
- •Аппараты с внутренней нагревательной камерой и центральной циркуляционной трубой
- •Аппараты с подвесной нагревательной камерой
- •Аппараты с выносными циркуляционными трубами
- •Аппараты с выносной нагревательной камерой
- •Аппараты с вынесеной зоной кипения
- •Прямоточные (пленочные) аппараты
- •Выпарной аппарат для выпаривания концентрированных растворов
- •Обоснование выбора аппарата с вынесенной греющей камеры
- •Эксплуатация выпарных аппаратов и производственный контроль
- •Выбор конструкционного материала для выпарного аппарата и защита от коррозии
- •Характеристика раствора, поступающего на упаривание
- •Технология процесса упаривания
- •Аппаратурно-технологическая схема процесса
- •Расчет поверхности теплообмена греющей камеры на заданную производительность
- •1. Перевод 5 м3/ч в кг/ч
- •2. Теплоёмкость раствора
- •3. Материальный баланс
- •4.Определение температурной депрессии и температуры кипения раствора
- •5. Тепловой баланс выпарного аппарата
- •6. Определение полезной разности температур
- •7. Определение коэффициентов теплоотдачи и теплопередачи
- •8. Определение поверхности теплоотдачи
- •9. Вычисление количества трубок
- •Построение графика изменения составов жидкости и пара от температуры
- •Построение графика зависимости паровой и жидкой фазы. Для определения числа ступеней изменения концентрации в колонне
- •4. Построение рабочей линии
- •Для построения рабочей линии найдем флегмовое число
- •Д. Найдем точку пересечения рабочих линий верхней и нижней части колонны
- •Построение ступеней изменения концентрации
- •Число действительных тарелок
- •Технико-экономическая часть
- •Затраты на вспомогательные материалы
- •Энергозатраты
- •Основная и дополнительная зарплата
- •Отчисления на фот
- •Амортизационные отчисления
- •Калькуляция цеховой и заводской себестоимости затрат на проведениепроцесса
- •Техника безопасности
- •1. Организация проведения ремонта выпарногоаппарпта
- •2. Обеспечения безопасности проведения работ в емкостях и каньонах
- •З. Организация работ по ликвидации разливов радоактивных растворов
- •4.Обеспечение радиационной безопасности
- •5. Обеспечение пожаровзрыво безопасности при нормальном ходе технологического процесса
- •Заключение
- •Литература
8. Определение поверхности теплоотдачи
F= |
Q |
K*∆t* |
Q – количество тепла переданного от пара к раствору при выпаривании;
К – коэффициент теплопередачи;
∆t – полезная разность температур;
- время процесса;
Q=1,4*1010 Дж/ч
К=1813333.3 Дж /м2 *ч*град
∆t=100 ºС
=1 ч
F= |
1,4*1010 |
=78 м2 |
100*1813333,3*1 |
9. Вычисление количества трубок
n= |
F |
Sт |
F – поверхность теплообмена греющей камеры выпарного аппарата;
Sт – площадь трубного пространства;
Sт=l*Рт
Рт=2**R
R=0,019 м
=3,14
l=4 м
Рт=2*3,14*0,019=0,12 м
Sт=4*0,12=0,477 м2
n= |
78 |
=164 |
0,477 |
Вывод:
В процессе расчета получили данные, характеризующие процесс выпаривания в выпарном аппарате. А именно:
температуру кипения исходного раствора tкип =88 ºС
расход греющего пара D=5,3 т/ч
поверхность теплоотдачи греющей камеры F=78 м2
количество трубок в греющей камере n=164
РАСЧЕТ ЧИСЛА КОЛПАЧКОВО – СИТЧАТЫХ ТАРЕЛОК ДЛЯОБЕСПЕЧЕНИЯ ПОЛУЧЕНИЯ РЕГЕНЕРИРОВАННОЙ АЗОТНОЙ КИСЛОТЫ С МЭД = 0,005 мкр/с.л.
Таблица изменения концентраций паровой и жидкой фазы при
различных температурах
Содержание HNO3 в весовых % |
Содержание HNO3 в мол. долях |
Ткип. ºС |
∆tкип. |
∆t кип. |
Т кип. |
||
аж |
ап |
Xа |
Ya |
||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
15 |
1 |
0,048 |
0,13 |
103,4 |
3,4 |
3,1 |
84 |
24,2 |
2,16 |
0,083 |
0,16 |
106,5 |
6,5 |
5,9 |
86,8 |
33,0 |
5,19 |
0,12 |
0,42 |
112,0 |
12,0 |
10,9 |
91,8 |
49,8 |
19,85 |
0,22 |
0,86 |
118,5 |
18,5 |
16,8 |
97,7 |
61,0 |
41,0 |
0,31 |
0,95 |
121,5 |
21,5 |
19,5 |
100,4 |
65,21 |
65,10 |
0,35 |
0,97 |
121,8 |
21,8 |
19,8 |
100,7 |
68,4 |
68,4 |
0,38 |
0,97 |
121,9 |
21,9 |
19,9 |
100,8 |
70,1 |
84,0 |
0,4 |
0,98 |
121,5 |
21,5 |
19,5 |
100,4 |
76,5 |
92,0 |
0,48 |
0,99 |
118,0 |
18,0 |
16,4 |
97,3 |
80,0 |
97,0 |
0,53 |
0,99 |
112,0 |
12,0 |
10,9 |
91,8 |
85,2 |
98,0 |
0,62 |
0,99 |
99,0 |
– 1 |
– 0,91 |
80 |
90,2 |
99,7 |
0,72 |
0,997 |
90,5 |
– 9,5 |
– 8,6 |
72,3 |
96,0 |
99,9 |
0,87 |
0,999 |
85,5 |
– 14,5 |
– 13,2 |
67,7 |
Расчетные формулы:
пересчет весовых долей в мольные доли
Ха = |
а/Ма |
а/Ма+b/Мb |
Yа= |
а*Ха |
1+(а-1)*Ха |
2. расчет температурной депрессии при атмосферном давлении
∆t=Tкип.р-ра – Ткип.р-ля
3. расчет температурной депрессии при давлении 0,6ат.
∆t'=16.2* |
Т2 |
*∆t=К*∆t |
r |
4. нахождение температуры кипения раствора при давлении 0,6ат.
Т'кип =Т'кип.р-ля+∆t'
аж, ап, в – весовые доли компонентов;
Ха, Yа – молярные доли компонентов;
Ма, Мb – молекулярные веса компонентов;
К= |
Т2 |
*16,2 – находим в таблице |
r |