Задание на проектирование
«Выпарная установка для выпаривания раствора NaNO3»
Рассчитать и запроектировать по следующим данным:
1. Производительность по сырью – 10 т/ч
2. Концентрация раствора: начальная – 10%, конечная – 27%
3. Число корпусов – 3
4. Давление греющего пара – 4 ата= 392266Па
5. Давление в последнем корпусе – 0,2 ата= 19613,3Па
6. Температура воды на входе в конденсатор - 8℃
7. Начальная температура раствора – tкип=101,5℃
8. Коэффициент теплопередачи определить расчетом
Введение Выпаривание – это процесс концентрирования растворов твердых нелетучих веществ путем частичного испарения растворителя при кипении жидкости.
Выпаривание применяют для концентрирования растворов нелетучих веществ, выделения из растворов чистого растворителя (дистилляция) и кристаллизации растворенных веществ, т.е. нелетучих веществ в твердом виде. При выпаривании обычно осуществляется частичное удаление растворителя из всего объема раствора при его температуре кипения. Поэтому выпаривание принципиально отличается от испарения, которое, как известно, происходит с поверхности раствора при любых температурах ниже температуры кипения. В ряде случаев выпаренный раствор подвергают последующей кристаллизации в выпарных аппаратах, специально приспособленных для этих целей.
Для нагревания выпариваемых растворов до кипения используют топочные газы, электрообогрев и высокотемпературные теплоносители, но наибольшее применение находит водяной пар, характеризующийся высокой удельной теплотой конденсации и высоким коэффициентом теплоотдачи.
Процесс выпаривания проводится в выпарных аппаратах. По принципу работы выпарные аппараты разделяются на периодические и непрерывно действующие.
Периодическое выпаривание применяется при малой производительности установки или для получения высоких концентраций. При этом подаваемый в аппарат раствор выпаривается до необходимой концентрации, сливается и аппарат загружается новой порцией исходного раствора.
В установках непрерывного действия исходный раствор непрерывно подается в аппарат, а упаренный раствор непрерывно выводится из него.
Выпаривание может проводится под вакуумом, избыточным давлением и под атмосферным давлением. При выпаривании под вакуумом существуют несколько преимуществ:
· Понижение температуры кипения раствора;
· Увеличивается движущая сила процесса;
· Возможно использования греющего пара более низкого давления;
Недостатки выпаривания под вакуумом:
Вакуумная выпарная установка должна содержать дополнительное оборудование: барометрический конденсатор, вакуум-насос, вакуумсборники.
Выпаривание при атмосферном давлении: вторичный выбрасывается в атмосферу, но наименее экономичный способ выпаривания.
При выпаривании под повышенным давлением температура раствора повышается (повышается температура вторичного пара, а его используют для других целей.
В химической промышленности в основном применяют непрерывно действующие выпарные установки с высокой производительностью за счет большой поверхности нагрева (до 2500 м2 в единичном аппарате).
Наибольшее применение в химической технологии нашли выпарные аппараты поверхностного типа, особенно вертикальные трубчатые выпарные аппараты с паровым обогревом непрерывного действия.
В данном курсовом проекте для расчетов принята прямоточная трехкорпусная выпарная установка. Конструкция выпарного аппарата: с естественной циркуляцией и вынесенной греющей камерой. ............
