• 5

11.2. ВЫДЕЛЕНИЯ ВЕЩЕСТВ ИЗ КОНЦЕНТРИРОВАННЫХ РАСТВОРОВ

Для выделения веществ из концентрированных растворов ис­пользуют методы кристаллизации и сушки.

Кристаллизация. Вещества, растворимость которых сущест­венно возрастает с повышением температуры (положительная растворимость), кристаллизуют при охлаждении их насыщен­ных растворов — это политермическая, или изогидрическая, кристаллизация, идущая при неизменном содержании воды в системе. Если с ростом температуры растворимость веществ уменьшается, то кристаллизацию проводят при нагревании раствора. Вещества, мало изменяющие растворимость при из­менении температуры, кристаллизуют путем испарения воды при постоянной температуре — изотермическая кристаллизация.

Положительной растворимостью обладают, например, раст­воры MgCl2, MgSOt, NaCl; отрицательной — растворы CaSOt, CaSi03 и др.

Кристаллизацию соли можно также проводить введением в концентрированный раствор веществ, уменьшающих ее раство­римость. Это вещества, содержащие одинаковый ион с данной солью или связывающие воду. Кристаллизацию такого типа называют высаливанием.

Распространенным видом кристаллизации является химиче­ское осаждение вещества из растворов с применением реаген­тов. Так, примеси ионов металлов часто осаждают в виде гидроксидов, добавляя в раствор щелочи.

Кристаллизация растворов при выпаривании может про­водиться в последних ступенях многоступенчатых выпарных ус­тановок, а также в ступенях установок адиабатного испарения. Наиболее надежны выпарные аппараты-кристаллизаторы с вы-

Рис. II-4Q4. Схема кристаллизации с выпариванием в аппаратах по­гружного горения: 1—сборник; 8 — насосы; 3 - напор­ный бак; 4 — выпарной аппарат с по­гружной гор елкой; 5 — кристаллизатор;

6 — центрифуга; 7 — транспортер; 9 -  

сборник; 10 — каплеулоаитель; 11 — скруббер-конденсатор; 12 — вентилятор

ноской греющей камерой и принудительной циркуляци­ей раствора.

Кристаллизация в вы­парных аппаратах сопро­вождается зарастанием гре­ющих поверхностей крис­таллизующейся солыо и накипью. Для уменьшения инкрустаций и накипи применяют скоростные греющие камеры с быстрым движением раствора, в который вводят антинакипины.

Кристаллизация с применением погружного горения наибо­лее пригодна для выпаривания и концентрирования коррозион- ноактивиых растворов, а также растворов солей, раствори­мость которых увеличивается с понижением температуры.

Погружное горение — это сжигание газообразного топлива в специально сконструированной горелке под поверхностью жидкости. Тепло передается непосредственно от теплоносителя к жидкости, причем степень использования тепла, выделяю­щегося при горении, составляет около 90%. Ббльшая часть тепла используется в виде физического тепла горячих газов, выходящих из сопла горелки. Горячий газ разбивается на ог­ромное количество мельчайших пузырьков; таким образом обес­печивается максимально развитая поверхность теплопередачи. Газы, охлаждаясь, выходят из раствора при температуре, близ­кой к температуре жидкости. Водяной пар, полученный при ис­парении, отводится с поверхности жидкости.

Схема процесса показана на рис. Н-104. Размеры аппарата могут быть различными. Для травильных растворов их рассчитывают иа тепловую мощ­ность 30—400 кВт. В погружной горелке может сжигаться любое газообраз­ное топливо, если качество его постоянно. Газ в погружную горелку следует подавать под давлением, достаточным для преодоления гидростатического сопротивления столба раствора в камере аппарата.

Из выпарных кристаллизаторов с использованием горячего газа или воздуха рассмотрим аппарат Цана. Он является ти­пичным выпарным крйсталлизатором с разбрызгиванием в ка­мере жидкости.

Схема получения кристаллов сульфата железа в таких кристаллизато­рах показана на рис. II-105. Раствор из емкости насосом подают в верх-

 

 

В атмосферу

 

Серная кислота

lA Маточный • растбор

 

Рис. II-105. Схема получения кристаллов сульфата железа в выпарном кристаллизаторе Цана:

J, 9 — емкости; 2 — топка; 3 — вы­парной аппарат; 4 — вентилятор; 6 — сепаратор; 6 — осадителышй бак; 7 — фильтр; 8, 10 — насосы

тою часть выпарной камеры, где его разбрызгивают соплами. При контакте с горячими газами, образующимися в камере горения, происходит испарение воды и раствор концентрируется, а затем поступает в сборник, из которого его перекачивают в бак, куда добавляют свежую серную кислоту; при этом происходит осаждение сульфата железа. Осадок выделяют на вакуум-фильт­ре, а маточный раствор сливают в сборник и направляют в процесс трав­ления.

Отработанные газы из выпарной камеры , отсасывают вентилятором я пропускают через сепаратор, где из них улавливают уносимые капли кислоты.

Испарительный кристаллизатор другой конструкции — со смоченной стенкой — показан на рис. II-106.

В этом кристаллизаторе процесс идет следующим образом: горячий кон­центрированный раствор поступает в горизонтальную трубу, куда прямото­ком со скоростью 30 м/с подают холодный воздух. Струя воздуха распреде­ляет раствор по внутренним стенкам трубы, на которых он начинает кри­сталлизоваться, частично в результате охлаждения, частично вследствие ис­парения. Суспензию и воздух отводят на другом конце трубы. Без учета энергии, затрачиваемой на воздуходувку, эксплуатационные расходы на про­ведение процесса невелики. Аппарат относительно дешев и прост по конст­рукции, однако в нем можно получить только мелкие кристаллы.

Наиболее часто кристаллизацию проводят в специальных кристаллизаторах при охлаждении или нагревании растворов. Кристаллизацию с охлаждением растворов применяют чаще, так как растворимость большинства солей уменьшается с пони­жением температуры.

Выделение кристаллов происходит только из пересыщенных растворов. Пересыщение раствора характеризуют разностью

насыщенного с*

между концентрациями пересыщенного с„ и растворов, относительным пересыщением (сп—с*) 1с* или коэффициентом пере­сыщения c„jc*.

Образование кристаллов состоит из двух последова-

Рис. II-106. Кристаллизатор со смоченной стенкой

Воздух иа Воздуходувки

 

 

• 1

 

 

 

 

 

 

 

Горячий

раствор

Суспензия кристаллов и воздух

25—852

385

тельных стадий: 1) возникновение в пересыщенном растворе центров кристаллизации -— зародышей кристаллов и 2) рост кристаллов на базе этих зародышей.

Число зародышей, образующихся в единицу времени в еди­нице объема раствора, равно

/=/(ехр[-Л/(/?Г)] или /=Кехр[—В/1пг(сп/с*)]. (11.249)

где Л' — коэффициент пропорциональности; А — работа образования зароды­шей;. R — универсальная газовая постоянная; Т—температура; В — коэффи­циент, зависящий от параметров и свойств системы.

Чем меньше работа образования зародыша,  тем вероятнее

его возникновение. Для зародыша сферической        формы работа образования равна

А^-'/зяг'ст.      (11.250)

Размер зародыша, находящегося в равновесии с пересыщен­ным раствором, обратно пропорционален логарифму степени пересыщения:

r=2aM/[pRT 1п(с„/с*)],          (11.251)

где г — размер зародыша (субмикрокристалла); а — коэффициент поверхно­стного натяжения; М — молярная масса твердой фазы; р — плотность ве­щества.

Вероятность образования зародышей возрастает с повыше­нием температуры из-за влияния ее на свойства жидкости. Этому процессу способствуют механическая вибрация, переме­шивание, воздействие акустического и магнитного полей.

Для практических целей скорость образования зародышей ■определяют по эмпирической зависимости:

/=Д',(Сп —с*)",          (11.252)

где Ki — коэффициент пропорциональности; т=3,5—4,5 (определяется экс­периментально).

Размер получаемых кристаллов зависит от соотноЩения между скоростью образования зародышей и скоростью роста кристаллов. Если скорость образования зародышей относитель­но велика, образуется множество мелких кристаллов. По мере снижения скорости образования зародышей повышается доля 'Крупных кристаллов. Крупные кристаллы легче отфильтровыва­ются, отстаиваются, промываются, меньше содержат влаги» легче высушиваются. Рост кристаллов происходит в результа­те диффузии вещества из основной массы раствора к поверхно­сти растущего кристалла с последующим включением структур­ных частиц растворенного вещества в кристаллическую решет­ку. Механизм этого процесса еще окончательно не установлен.

Скорость диффузии частиц к поверхности кристалла опре­деляется по уравнению

dMVdr=pF(cn —crp),           (11.253)

а скорость роста кристалла

dMT/ch=pKpF(crp — с*).

(11.254)

Общее уравнение скорости кристаллизации имеет вид

Шт       1

cFT* = = V(cn-c*),

(11.255)

где Ms — количество диффундирующего вещества; т — время; fS и рКр — ко­эффициент соответственно массоотдачи и процесса кристаллизации;, F — площадь поверхности кристалла; скр — концентрация вещества у поверхно­сти кристалла; Л'щ> — коэффициент скорости кристаллизации.

Чаще всего лимитирующей стадией процесса кристаллиза­ции является стадия образования кристаллической решетки из частиц, достигших поверхности кристалла. Таким образом, :Р>Рир и /С^Рнр; СпЯЗСкр.

На размеры и форму образующихся кристаллов сильно вли­яют находящиеся в растворе примеси, особенно поверхностно- активных веществ. Некоторые примеси увеличивают скорость кристаллизации, другие уменьшают. Например, укрупнение кри­сталлов НС1 достигают добавлением в раствор небольших ко­личеств алифатических аминов, полифосфатов и др. Уменьше­ние этих же кристаллов происходит в присутствии некоторых ПАВ или РЬС12. Примеси способствуют сращиванию кристал­лов в агломераты.

Для кристаллизации растворов с положительным коэффи­циентом растворимости используют кристаллизаторы с воздуш­ным или водяным охлаждением. Среди них рассмотренные ниже.

Резервуары с мешалками снабжены для охлаждения рубашка­ми, змеевиками, трубчатыми холодильниками. Охлаждение в них производят водой, жидким аммиаком, холодильным рассолом. Недостаток аппаратов — •сильная инкрустация кристаллами охлаждающих поверхностей. При охлаж­дении воздухом через барботеры инкрустация уменьшается и необходимость перемешивания раствора мешалками исключается.

Ш н е к о в ы е кристаллизаторы представляют собой желоб с за­кругленным днищем длиной 12—25 м и шириной 0,5—0,7 м, устанавливаемый '.■с небольшим наклоном. Раствор охлаждают водой через рубашку. Осевшие кристаллы перемещают шнеком.

Барабанные вращающиеся кристаллизаторы с водя­ным или воздушным охлаждением имеют длину до 20 м и диаметр до 1,5 м. ' Скорость вращения до 0,30 об/мин. Кристаллы образуются на внутренней: поверхности вращающегося барабана и снимаются с нее цепью. Охлаждение водой идет через рубашку. При охлаждении воздухом его подают внутрь ба­рабана, где он движется противотоком к раствору.

Кристаллизаторы со взв'ешенным слоем растущих кри­сталлов состоят из резервуара-отстойника, наружного трубчатого теплооб­менника и циркуляционного насоса. Мелкие кристаллы длительное время на­ходятся во взвешенном состоянии и постепенно укрупняются, затем их выво­дят из аппарата.

Вакуум-кристаллизаторы бывают различной конструкции. Они могут быть одноступенчатыми и многоступенчатыми, снабжены перемешива-

25*

387

Рис. 11-107. Термоумягчитель:

l — нагреватель; :> — воздуходувка; 3 -- барботажный аппарат

ющими устройствами, циркуляционными насо­сами, классификаторами или сгустителями кристаллической суспензии.

В кристаллизаторах-градирнях раствор разбрызгивается форсунками в шахте и охлаждается воздухом. Мелкие капли при падении быстро охлаждаются с образованием кристаллов, которые собираются в поддоне.

Для растворов, кристаллизующихся при повышении темпе­ратуры, применяют термоумягчители. Схема такого процесса показана на рис. II-107. Раствор нагревается горячим воздухом в барботажном аппарате, откуда образующиеся кристаллы от­водят в виде суспензии.

Для кристаллизации с помощью химического осаждения 'используют аппараты с мешалками. В случае осаждения газо­образными реагентами применяют колонные аппараты с кон­тактными тарелками, конструкция которых исключает значи­тельные отложения на них кристаллов.

После кристаллизации в аппаратах любой конструкции 'полученные кристаллы отделяют от маточного раствора в ва- куумфильтрах, отстойниках и фильтрующих центрифугах. После шромывки их используют как готовую продукцию или перераба­тывают в другие вещества. Маточный раствор и промывные воды должны быть возвращены на стадию концентрирования или направлены на очистку с целью дальнейшего использова­ния.

Схема регенерации травильных растворов с получением кристаллов сульфата железа показана на рис. II-108.

Раствор при 80—90 °С направляют в трехступенчатый первичный испа­ритель, где охлаждают до 35—40 "С. С целью повышения экономичности установки лары конденсируют частично водой в основном конденсаторе, а частично раствором кислоты в кислотном конденсаторе.

В испарителе соль не кристаллизуется. Этот процесс идет в горизонталь­ном кристаллизаторе, представляющем собой цилиндр, который разделен на несколько камер (ступеней) вертикальными перегородками, не доходящими до конца днища. Раствор и кристаллы свободно перетекают из одной камеры в другую, причем скорость прохождения кристаллов меньше скорости дви­жения раствора. Таким образом, в каждой ступени поддерживается опреде­ленная концентрация кристаллов. Паровое пространство каждой камеры со­единено с термокомпрессором для сжатия пара до соответствующего дав­ления.

Образовавшиеся в кристаллизаторе кристаллы поддерживаются во взве­шенном состоянии вследствие бурного кипения раствора, а также барботи- рования воздуха, подаваемого через трубу.

Из последней ступени кристаллизатора суспензия поступает в сгусти­тель, а затем в центрифугу, где отделяются кристаллы. Маточный раствор, отводимый из сгустителя и центрифуги, поступает в бак, а затем в кислот­ный конденсатор. Здесь конденсируются пары первой ступени кристаллиза­

 

тора. За счет тепла конденсации подогревается маточный раствор, поступа­ющий в конденсатор. Раствор нагревают до 55—60 °С и направляют в сме­ситель, а затем возвращают в травильный бак. В случае необходимости в него добавляют воду или серную кислоту.

В барометрическом конденсаторе вакуум создают трехступенчатым па- роэжекторным блоком.

В большинстве случаев промышленные сточные воды пред­ставляют собой смесь нескольких растворенных компонентов и содержат различные примеси. В процессе кристаллизации ос­новного вещества с целью его удаления образуются кристаллы, загрязненные примесями. Примеси попадают с маточным раст­вором, заполняющим трещины и внутренние пустоты кристал­лов, а также в результате соосаждения с основным вещест­вом. В процессе соосаждения при наличии изоморфизма между веществами образуются смешанные кристаллы — твердые раст­воры, и примеси входят в кристаллическую решетку.

Примеси (или другие компоненты) попадают в осадок так­же в результате поверхностной и внутренней адсорбции. Они распределяются между основным веществом, выделившимся в виде твердой фазы, и оставшимся в маточном растворе. Отно­шение концентраций примеси в обеих фазах называется коэф­фициентом распределения D, который определяют эксперимен­тально. При £><1 кристаллизация сопровождается очисткой основного вещества от примеси и концентрированием послед­ней в маточном растворе. При D — 1 концентрация примесей в кристаллах и маточном растворе одинакова. При D> 1 примесь будет концентрироваться в кристаллах.

 

"Рис. II-108. Схема регенерации травильных растворов с получением кристал­лов сульфата железа:

/—смеситель; 2, 3, 5 — барометрические конденсаторы; 4 — испаритель; 6 — кристалли­затор; 7 —емкость; Я — сгуститель; 9— центрифуга

Для получения чистых кристаллов растворы перед кристал­лизацией подвергают очистке от загрязняющих их примесей — осаждением последних в виде нерастворимых соединений. На­пример, загрязняющие раствор ионы металлов осаждают в виде гидроксидов. Этот процесс в основном зависит от рН раствора. Для каждого иона металла имеется узкая область значений рН, в пределах которой происходит осаждение его из разбавленно­го раствора. Для ряда металлов такие значения рН приведены ниже:

Ион     Fe(III) AI Zn Cu(II) Fe(II) Pb Ce(II) Mn(H) M,g

pH       2 4,1 5,2 5,3 5,5 6,0 7,4 8,5—8,8 10,5

Для получения чистых веществ из водных растворов смесей на практике прибегают к многократной перекристаллизации. Технологические схемы этого процесса весьма разнообразны (рис. II-109).

Схема а применима для очистки основного вещества от примесей до тех пор, пока концентрация примесей в маточном растворе не превысит допусти-

. ВесцестВа

■Q5

Кристаллы Вещество

1 Z

I г

Ниточный раствор

Натечный S раствор

Кристаллы Вещество

Кристаллы

 

Маточный, paemtop

3

12 12

х

IМаточный paemtop 12)2

дещестдог

^ Маточный^ ^ I                     Zj

Кристаллы

Вещестдо

Р^1

 

гтЧ

Кристаллы Вещестдо^

 

 

 

 

 

 

 

ж Маточный pacmSop

г з

 

Кристаллы

Маточный раствор

Рис. II-109. Схемы (а—к) кристаллизации из растворов: Стадии: 1 — растворение; '2 — кристаллизация; 3 — выщелачивание

"мого предела. После этого маточный раствор выводят из системы и процесс повторяют.

По схеме б часть маточного раствора из-за высокой концентрации при­месей отводят из системы, а другую—возвращают в процесс. Вследствие ■ отвода части маточного раствора уменьшается выход продукта.

По схеме а для повышения выхода продукта без ухудшения степени очистки маточный раствор Mi выпаривают до насыщенного состояния и за­тем подвергают вторичной кристаллизации. Образовавшийся кристаллический продукт возвращают в растворитель, а грязный маточный раствор выводят из системы. Он может быть направлен вновь иа выпаривание и кристал- . лизанию.

Схема г представляет собой двухкратную кристаллизацию (2 раствори­теля и 2 кристаллизатора). Отиод двух маточных растворов из системы при­водит к уменьшению выхода продукта.

Схема д — двухкратная кристаллизация с возвратом маточных раство­ров в каждой стадии. При этом повышается выход продукции по сравнению со схемой г, однако требуется периодически отводить маточный раствор из - системы. Применение этой схемы целесообразно в тех случаях, когда одно­кратная кристаллизация не обеспечивает требуемой очистки основного ве­щества.

По схеме с весь маточный раствор М:! возвращают в растворитель исход­ного вещества, а весь матичный раствор Afi выводят из системы.

По схеме ж достигается более высокий выход продукта, чем по схеме е, так как на расширение исходного вещества возвращают не только весь вто­ричный маточный раствор, но и часть первичного.

По схеме з вторичный маточный раствор направляют в первый и второй растворители. При этом повышается выход продукта, по усиливается на­копление примесей в маточных растворах.

По схемам и и к повышения выхода продукта достигают путем выпа­ривания первичного маточного раствора с последующей кристаллизацией и возвращением кристаллов в цикл. По схеме и весь первичный маточный рас­твор подвергают выпариванию и кристаллизации. По схеме к часть первич­ного маточного раствора возвращают на растворение, а другую часть на­правляют на выпаривание и кристаллизацию.

Кратность кристаллизации и оптимальную технологическую- •схему выбирают для каждого конкретного процесса на основе .материальных и энергетических расчетов.

Сушка. Для выделения из сточных вод сухого продукта могут быть использованы распылительные сушилки. В таких ■сушилках суспензию или коллоидный раствор разбрызгивают .до капель размером 10—50 мкм, которые падают в объеме су­шилки в потоке горячего воздуха или топочных газов. В су­шильной камере линейная скорость этого потока должна быть меньше скорости осаждения частиц высушенного материала и равна 0,2—0,5 м/с. Поверхность соприкосновения капель мате­риала с воздухом достигает 300 000 м2 на 1 м3 материала. В этих условиях скорость сушки значительно увеличивается, а се продолжительность снижается до сотых долей секунды. .Для отделения высушенного материала от газового потока ис­пользуют циклоны, рукавные фильтры, скрубберы, электро­фильтры.

Для распыления сточных вод в сушилке применяют центро­бежные, пневматические или механические распылители. При

большой производительности (до 20—40 т/ч) наиболее перспек­тивными являются центробежные распылители, представляю­щие собой диски, вращающиеся со скоростью 100—200 м/с. Пневматические распылители — это обычные форсунки, в кото­рых распыление осуществляется воздухом, сжатым до избыточ­ного давления 0,15—0,3 МПа. Механические распылители — это форсунки, в которых жидкость подают . под давлением до 20 МПа. Распыление в них происходит в результате удара струи жидкости о стенку или соударения двух струй.

К распылителям предъявляются следующие требования: они должны обеспечивать определенную форму факела, однород­ность размера капель, надежность в работе и минимальные энергозатраты, быть простыми по конструкции, иметь большую производительность и низкую стоимость.

Одной из характеристик распылителя, определяющей разме­ры сушильной камеры, является радиус факела распыла, за ко­торый принимают радиус такой окружности, внутри которой оседает 96—98% всего распыленного раствора.

Сушка распылением представляет собой совокупность сле­дующих процессов: диспергирование материала, движение дис­пергированного материала и сушильного агента и тепломассо­обмен между ними, перенос теплоты и массы высушиваемых частиц.

Схема сушильной установки показана на рис. II-110. На­чальная температура газов зависит от свойств материала и колеблется в пределах 70—1000 °С. На выходе из сушилки она составляет 50—120 °С.

Конструкции сушильных камер при распылении жидкостей форсунками и центробежными дисками весьма различны. На рис. II-111 приведены не­которые из них.

В сушилку с форсунками (схема а) газы вводят тангенциально в центр камеры со скоростью 6—12 м/с, а отводят их снизу вместе с продуктом.

В схеме 6 газы подают в центре через решетку, а отводят через трубу. Вместе с газами отводятся только мелкие частицы.

Рис. II-110. Схема распылительной сушильной установки:

1 — топка; 3 — сушильная камера; 3 — распылитель; 4 — насос; 5 — емкость; 6 — циклон; 7 — вентилятор; S — рукавный фильтр

Стачная

г           Soda.

            Чг

вода. 5

 

Сточная Soda

Горячий, газ

Горячий газ

TllEw^F' Сточнаяtrf" Сточная ' А^^Х Soda v™ ™ вода

Сточная вода

2 Горячий . газ х

 

Ги

 

Сточная вода

\ г /

Сухой, материал + газ Сточная вода

Горячий газ

 

Сухой материм Сточная вода

Сухой материал + гач

 

< Сухой материал

Сточная вода 3

 

Сухой материал

Горячий raj газ

ж J. Сухой Сухой.' материал          материал

 

Рис, II-111. Конструкции сушильных камер:

форсуночных: а —с центральным закрученным подводом теплоносителя (прямоточная); S — с центральным подводом теплоносителя и раздельным отводом газов н продукта; а — с равномерным распределением газов по сечению через газораспределительную ре­шетку; г — с локальным подводом газов к форсунке;

дисковых: д — с равномерной подачей газов над факелом по всему сечению камеры; е — с сосредоточенной прдачей газов к корню факела распыла; ж — с подачей газа под фа­кел; 1 — форсунки: 2 — решетки; 3 — диски

Камеры (схема в) используют для сушки высоковлажных материалов газами при низкой температуре. Газы подают через решетку равномерно по всему сечению камеры.

Схема г —с раздельной подачей газов. Основную их часть подают не­посредственно к форсунке; в некоторых случаях поток закручивают. Запы­ленные струи газа и факел распыла создают циркуляцию материала, кото­рый может налипать на верхнее перекрытие камеры. Чтобы избежать этого, остальное количество газов подают равномерно по всему сечению камеры через решетку. Этот способ ввода газов более сложен, чем другие, но обес­печивает значительную интенсификацию процесса сушкп.

При дисковом распыле способ ввода газов в камеру и отвода их в ос­новном обусловлен производительностью диска, отношением расхода жид­кости и газа и физико-химическими свойствами раствора.

Схема д — с равномерной подачей газов над факелом по всему сечению» камеры, а схема е — с сосредоточенной подачей газов к корню факела рас­пыла. Газы и материалы вводят раздельно.

На схеме ж газы подают через распределительную головку снизу. В ре­зультате изменения скорости истечения газа из жалюзей регулируется поло­жение факела распыла.

Имеются и другие конструкции сушильных камер. Расход энергии при дисковом распыле составляет 5—10 кВт■ ч/т раствора.

При сушке влажных материалов сушильным агентом при температуре более 100 °С выделяют пять периодов: 1) прогрева материала; 2) равновесного испарения капли; 3) коркообразо- вания; 4) кипения; 5) сушки до равновесной влажности. .

Интенсивность испарения капли раствора меньше, чем кап­ли воды. Различие увеличивается с ростом концентрации раст­вора. Для интенсификации процесса сушки предложено исполь­зовать вакуум-распылительные сушилки. Совместное использо­вание вакуума и распыления продукта под давлением резко- увеличивает влагосъем на 1 м3 камеры испарения по сравнению с атмосферными распылительными сушилками. Другим интен­сивным способом сушки жидкотекучих материалов является сушка во встречных струях. В таких сушилках создаются усло­вия для интенсивного тепло- и массообмена, в 5—10 раз боль­шего по сравнению с другими распылительными сушилками за счет локальных вихреобразований и сепарации капель по фрак­циям под действием центробежной силы (см. гл. 10).

При небольшом расходе сточных вод сушку можно провести- в одно- и дву.хвальцовых сушилках. Основным рабочим элемен­том таких сушилок являются вращающиеся полые вальцы, обо­греваемые водяным паром, поступающим через цапфы. Валь­цы опущены в ванны с исходным раствором. Твердый слой кристаллического материала, который образуется на горя­чей поверхности .вальца, удаляют при помощи скребка или ножа.

Авторы: 1379 А Б В Г Д Е З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я

Книги: 1908 А Б В Г Д Е З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я