Расчет вакуум-кристаллизатора для раствора MgSO
Курсовой проект - Химия
Другие курсовые по предмету Химия
?ные ролики. Их располагают так, чтобы они касались боковой поверхности одного из бандажей.
Использование барабанных аппаратов без ударного воздействия для растворения мелких фракций менее эффективно, чем шнековых.
При работе барабанных аппаратов, опирающихся на ролики, в материале бандажей и роликов возникают контактные напряжения. Если принять, что между снимаемыми, цилиндрами отсутствует трение, то можно считать, что в точках контакта будут действовать лишь нормальные давления.
Имеются конструкции барабанных аппаратов, например кюль- вальцы.
Такие конструкции применимы лишь в тех случаях, когда объем среды, подаваемой в аппарат и удаляемой из него, невелик и скорость в сечении цапр допустима. Установка бандажей не сужает сечения аппарата. Кроме того, цапфа, являющаяся низшей кинематической парой, выдерживает большие динамические нагрузки, чем высшая кинематическая пара бандаж- ролик. Поэтому аппараты, испытывающие ударную нагрузку, предпочтительно устанавливать на цапках.
Учитывая широкое применение барабанных аппаратов в качестве сушилок, кристаллизаторов и печей, рассмотрим расчет на прочность их главных узлов и деталей.
От этих недостатков свободны барабанные аппараты.
Также он применяется для изготовления минеральных красок, в медицине, как один из компонентов электролитических ванн для меднения и т.п. и как часть прядильных растворов в производстве ацетатного волокна.
В пищевой промышленности зарегистрирован в качестве пищевой добавки Е519(консервант).
В природе изредка встречается минерал Халькантит, состав которого близок к MgSO4 *5H2O(1,195)
1.2 Описание схемы процесса
Кристаллизаторы с водяным охлаждением
В таких аппаратах охлаждение раствора производится при помощи змеевика (рисунок 1а), рубашки (рисунок 1б) или выносного холодильника.
Рисунок 1 - Кристаллизаторы с водяным охлаждением.
а) со встроенным змеевиком: 1 - корпус; 2 - змеевик; 3 - мешалка; 4 - привод; 5 - разгрузочное устройство; 6 - штуцера для ввода и вывода охлаждающей воды; б) с охлаждающей рубашкой: 1 - корпус; 2 - мешалка; 3 - охлаждающая рубашка; 4 - разгрузочное устройство; 5 - штуцер для подачи охлаждающей воды.
В таких аппаратах может проходить как периодический, так и непрерывный процесс кристаллизации.
В непрерывно действующем аппарате отвод маточного раствора осуществляется сверху. Верхняя часть аппарата выполняется кони ческой, чтобы уменьшить скорость движения раствора, циркулирующим под действием мешалки, и, следовательно, уменьшить опасность уноса мелких кристаллов с маточным раствором. Кристаллы выводятся через нижний штуцер.
Рисунок 2 - Изогидрический кристаллизатор с взвешенным слоем.
- корпус; 2, 4 - трубы; 3 - штуцер для отвода маточника; 5 - отстойник мелкой соли; 6 - трубопровод; 7 - штуцер для отвода нагретой воды; 8, 9, 13 - краны; 10 - теплообменник; 11 - штуцер для ввода охлаждающей воды; 12 - насос; 14 - вентиль; 15 - циркуляционный насос; 16 - штуцер для подачи горячего концентрированного раствора; 17, 18 - штуцеры.
Рисунок 3. Вакуумный кристаллизатор
Вакуумный кристаллизатор представлен аппаратом с мешалкой.
Горизонтальный кристаллизатор (3) отличается наличием нескольких последовательных ступеней в общем кожухе. По сравнению с одноступенчатым вертикальным кристаллизатором с мешалкой горизонтальный кристаллизатор данного типа имеет несколько преимуществ, главное из которых - меньшие инвестиционные расходы. Кристаллизатор с циркуляционной трубой (2) использует вместо мешалки циркуляционный насос, что позволяет непосредственно регулировать пресыщение, т.е. более эффективно предотвратить первичное образование зародышей. Такие аппараты применяются для производства продуктов, кристаллизующихся медленнее и имеющих меньший диапазон метастабильности. Кристаллизатор с принудительной циркуляцией (4) работает аналогично кристаллизатору с циркуляционной трубой. Регулируемый поток суспензии прокачивается осевым насосом через внешний теплообменник. Этот тип кристаллизатора может также применяться для вакуумной кристаллизации (5).
В суспензионных кристаллизаторах постоянная плотность суспензии поддерживается регулированием массового расхода. Единственный способ повысить плотность (например, для быстрейшего снятия пересыщения)- удалять осветленный раствор из кристаллизатора. Такую возможность открывает батарея кристаллизаторов с циркуляционной трубой и перегородкой. Осторожное перекачивание суспензии, раздельное удаление мелочи и осветленного раствора и классификация позволяют получать более крупные кристаллы. В кристаллизаторах этого типа производятся такие продукты как сульфат аммония, хлорид калия или мочевина, со средним размером частиц выше 1,5 мм.
Еще более крупные кристаллы можно получить только на кристаллизаторах с псевдоожиженным слоем. Oslo - наиболее известный тип таких аппаратов. В настоящее время существует два варианта этого типа кристаллизаторов. Первый из них, известный как Krystal , имеет определенный функциональный недостаток. Инкрустация может вызывать быструю закупорку кольцевой щели, ведущей в псевдоожиженный слой. Такой кристаллизатор необходимо останавливать для промывки. Более современный тип MESSO разработан специально для кристаллизации веществ, склонных к инкрустации, и в нем такая проблема не возникает. Направление потока в выпарной секции изменено: перегретый раствор из теплообмен?/p>