Теплонспользующие установки промышленных предприятий

Материальный баланс многокорпусной выпарной установки

Расчет выпарных установок начинается с опре­деления материальных потоков. В зависимости от заданных параметров рассчитывают расходы исходного или упаренного раствора, выпаренной воды или' выкристаллизовавшейся соли, начальную или конечную концентрацию. Материальный баланс составляется для отдельных аппаратов и для всей выпарной установки.

При составлении материального баланса выпарной установ­ки (аппарата) необходимо исходить из следующих основных случаев упаривания солесодержащих растворов.

1. На упаривание поступает многокомпонентный раствор, содержащий кристаллизующую и некристаллизующую части. Повышение концентрации некристаллизующей части раствора приводит к изменению концентрации насыщения солей и частич­ному их выделению.

Упаривание таких растворов проводится с целью достичь необходимой концентрации некристаллизующей части раствора, очистить некристаллизующую часть раствора от растворимых солей, извлечь одну или несколько солей из раствора в качестве продукта. Например, упаривание электролитического щелока с выделением NaCl и Na2S04, упаривание содопоташного рас­твора с выводом кальцинированной соды.

2. На упаривание поступает солевой раствор не содержащий некристаллизующейся части. При этом концентрация раствора увеличивается только до достижения насыщения по соли. Даль­нейшая упарка не вызывает увеличения концентрации раствора, но приводит к выделению твердой фазы.

Задача упаривания таких растворов — выделение солей в качестве готового продукта. Например, упаривание растворов солей NaCl и Na2S04. В общем виде материальный баланс пк - корпусной выпарной установки для многокомпонентных раство­ров имеет вид

Пк

5о = s (Св»п,+ Gri) + 5К, (9.10)

(=i 1

Где i = I, 2, 3, пк — количество корпусов установки.

Если при упаривании растворов имеет место только концен­трирование без выделения твердой фазы, из уравнения (9.10) найдем

“So = 2 Gounr (9.11 )

(=1

Из закона сохранения массы для некристаллизующейся части раствора

5„ = -£-°. (9.12)

К

Решая совместно зависимости (9.11), (9.12), получаем

Д 0оып( = 5о(1-^. (9.13)

Для растворов, в процессе упарки которых происходит выде­ление солей и концентрирование некристаллизующей части, ко­личество выделенной соли и кристаллизационной воды определим из следующих уравнений:

•к

(9.14)

подпись: (9.14)У! г __ Уо VI ( ^1—1 |

М °Т; 100 а и_, А. )’

1=1

(9.15)

Здесь Ь[-1—концентрация солей в растворе, поступающем в г-й корпус, %; Ьс — концентрация солей в упаренном в г-м корпусе раствора, %. При получении безводных кристаллов ^к,-= 0.

Совместное решение уравнений (9.10), (9.12), (9.14), (9.15)

Позволяет найти взаимосвязь между количеством выпаренной воды, с одной стороны, и исходным раствором, выводимой солью, — с другой:

; (9.16) (9.17)

41+^)

Материальный баланс многокорпусной выпарной установки

1-7Г

 

'I-1 ^-1

 

1=

 

Г=1

 

1=1

 

При выпаривании двухкомпонентных насыщенных растворов (например, водный раствор соли ЫаС1) получим

(9 18)

1

1=1

подпись: 1=1

1=1

подпись: 1=1Й+ЮОхД1 Мс)' РА0>

Где т = бТ(./5К(. — соотношение твердой и жидкой фаз в выводимой суспензии;

Значения концентрации насыщения Ь„ многокомпонентных растворов находятся из соответствующих таблиц или кривых совместной растворимости в зависимости от температуры кипе­ния раствора в выпарном аппарате.

При определении количества исходного раствора, выделив­шейся соли и выпаренной воды необходимо учитывать потери части продуктов (на центрифугах, фильтрах, сушилках) и не­обходимость упаривания промывных вод, образующихся после промывки технологического оборудования, трубопроводов и т. д. Обычно потери продукта и количество промывных вод состав­ляют 10—15% заданной производительности по выпаренной воде.

Теплонспользующие установки промышленных предприятий

Составление математической модели

Математическая модель должна с достато­чной точностью описывать определенные свойства объекта ис­следования. В настоящее время используются следующие ме­тоды получения математических моделей: теоретико-аналитиче­ский, экспериментально-статистический, статистического моде­лирования (Монте-Карло). Применение того или иного метода …

Выбор функцйи цели — критерия оптимизации

Подчеркнем еще раз, что проблема оптимиза­ции возникает в тех случаях, когда необходимо решать компро­миссную задачу улучшения двух и более характеристик, различ­ным образом влияющих на процесс. Поэтому при выборе критериев оптимальности …

МЕТОДЫ ОПТИМИЗАЦИИ ТЕПЛОИСПОЛЬЗУЮЩИХ УСТАНОВОК И АППАРАТОВ

Любая теплоиспользующая установка или систе­ма многовариантна. Выбор наилучшего варианта требует выяв­ления прежде всего критерия или критериев оптимальности, эффективности или функции цели. Параметры, позволяющие реализовать различные варианты, назовем управляющими воз­действиями, или …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Партнеры МСД

Контакты для заказов оборудования:

Внимание! На этом сайте большинство материалов - техническая литература в помощь предпринимателю. Так же большинство производственного оборудования сегодня не актуально. Уточнить можно по почте: Эл. почта: msd@msd.com.ua

+38 050 512 1194 Александр
- телефон для консультаций и заказов спец.оборудования, дробилок, уловителей, дражираторов, гереторных насосов и инженерных решений.