66.Тепловой расчет выпарного аппарата.

Основное расчетное уравнение для выпарных аппаратов:

Цель расчета – определение F – площади поверхности нагрева.

Q – количество тепла,затрачиваемое на нагрев раствора.

K – коэффициент теплопередачи.

∆t- полезная разность температур.

T – температура греющего пара; T' – температура вторичного пара; v – температурные потери.

67. Тепломассообмен при химических превращениях.

Подобный тепломассообмен встречается в камере сгорания тепловых двиг., хим производстве.

Хим реакция может происходить с поглощением и с выделением теплоты.

Хим реакция происходящая на поверхности тела называется гетерогенной.

Хим реакция происходящая в жидкой среде омывающая тело называется гомогенной.

Уравнение для теплоты:

- реакция экзотермическая

- эндотермическая

Плотность теплового потока диффузирующей смеси

а)

б)

пл-ть теплового потока с учетом теплоты хим реакции.

В правых частях уравнений слагаемые характеризуют соответственно теплопроводность, конвекция, молекулярную диффузию.

Диф. уравнение энергии с учетом массообмена

диф. уравнение энергии с учетом массообмена и с учетом теплоты хим реакции.

68. Тепломассообмен при испарении жидкости в паро-газовую среду и конденсации паро-воздушной смеси.

Испарение жидкости происходит при любых температурах.

Процесс испарения – процесс не требующий затрат энергии на перенос жидкости в газообразное состояние.

Конденса́ция паров (лат. condense — уплотняю, сгущаю) — переход вещества в жидкое или твёрдое состояние из газообразного. При испарении происходит отвод тепла от жидкости.

Теплота подводимой поверхности жидкости за счет конвективной теплоотдаче определяется следующим выражением

t₁ – температура воздуха

t_p – равновесная температура на поверхности жидкости

При испарении жидкости уносится теплота равная необходимой теплоте для его образования. Теплота уносимая массовым потоком паров определяется

i – массовый поток паров

r – скрытая теплота парообразования

если уровнять эти 2 уравнения получиться:

- коэф массоотдачи

эта зависимость выводится из трех законов Дальтона.

69. Термомембранные поцессы. Методы очистки мембран.

Эти процессы обусловлены градиентом температур по толщине пористой мембраны на основе полимеров или материалов с жест­кой структурой..

Суть этого процесса заключается в следующем. Нагретый до сравнительно невысоких температур (порядка 30-70 ^QC) исходный раствор (горячий) подается с одной стороны гидрофобной микро­пористой мембраны. Вдоль другой стороны мембраны движется менее нагретый (холодный) растворитель (обычно вода). Поскольку мембрана гидрофобна, а размеры пор ее достаточно малы (порядка одного микрометра и менее), то жидкая фаза в поры мембраны не проникает. Испаряющийся с поверхности горячего раствора пар (поверхностью испарения в этом случае являются образующиеся на входе в поры мениски раствора) проникает в поры мембраны, диффундирует- через слой воздуха в поре и конденсируется на поверхности менисков холодной жидкости. При этом в порах создается разрежение, что ускоряет процесс испарения и, следова­тельно, повышает его эффективность.

Промывка назначается либо при снижении производительности установки на 10-15%, либо при увеличении сопротивления мембранного контура на 2-2,5 бар, либо через определенный временной интервал.

Для того чтобы снизить интенсивность загрязнения, оптимизируют конструкцию мембранных элементов и схему их подключения друг с другом, если установка многоступенчатая. При этом добиваются как можно большей линейной скорости движения воды вдоль поверхности мембраны, в том числе за счет рециркуляции концентрата, и максимальной турбулентности потока.

Применяют как механические противоточные промывки, так и химические, с использованием моющих средств. Механическая промывка обычно непродолжительна и может проводиться достаточно часто, причем она легко автоматизируется и не требует участия обслуживающего персонала Такая процедура не решает, конечно, всех проблем с загрязнением, но позволяет проводить химическую очистку гораздо реже.