Охлаждение в химической технологии

Функционирование ХТС обычно представляют в виде взаимодействия отдельных элементарных технологических операторов (модулей), воздействующих на качественное и количественное изменение материальных и энергетических потоков в системе. Основные операторы в химической технологии оператор смешения, оператор химического превращения и оператор разделения. Кроме того, в системе участвуют вспомогательные операторы, осуществляющие нагрев (охлаждение), сжатие (расширение), изменение агрегатного состояния технологических потоков ХТС (рис. VII-1). [c.171]

ОХЛАЖДЕНИЕ В ХИМИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ [c.48]

Современная химическая промышленность характеризуется весьма большим числом разнообразных производств, различающихся условиями протекания технологических процессов и многообразием физико-химических свойств перерабатываемых веществ и выпускаемой продукции. Вместе с тем технологические процессы различных производств представляют собой комбинацию сравнительно небольшого числа типовых процессов (нагревание, охлаждение, фильтрование и т.д.). Теоретические основы этих процессов, методы их расчета и принципы наиболее рационального аппаратурного оформления составляют предмет и содержание курса процессов и аппаратов химической технологии. [c.7]

Большинство процессов химической технологии протекает в заданном направлении только при определенной температуре, которая достигается путем подвода или отвода тепловой энергии (теплоты). Процессы, скорость протекания которых определяется скоростью подвода или отвода теплоты [нагревание, охлаждение, испарение (или кипение), конденсация и др.], называют тепловыми. Движущей силой тепловых процессов является разность температур более нагретого и менее нагретого тела. Аппараты, в которых осуществляются тепловые процессы, называют теплообменниками. [c.263]

Многие процессы химической технологии протекают в условиях, когда возникает необходимость отвода теплоты, например при охлаждении газов, жидкостей или при конденсации паров. Охлаждение осуществляют с помощью охлаждающих теплоносителей (охлаждающих агентов) в результате протекающего между ними и охлаждаемой средой теплообмена. [c.330]

Следует отметить, что ряд процессов химической технологии проводят при температурах, существенно более низких, чем те, которые можно получить при использовании таких охлаждающих агентов, как вода, воздух, холодильные рассолы и др. В этом случае применяют так называемое искусственное охлаждение, которое рассматривается в курсе Прикладная термодинамика . [c.332]

При теоретическом описании закономерностей ламинарного и турбулентного потоков было принято постоянство физических свойств жидкостей (плотности, вязкости) это условие предполагают также приведенные выше эмпирические формулы для расчета коэффициента X. Между тем в химической технологии часто встречаются потоки, которые подвергаются нагреванию или охлаждению по всей своей длине (неизотермические потоки). Если зависимостью плотности жидкости от температуры Т можно большей частью практически пренебречь, то игнорирование изменения вязкости ц с температурой может привести к значительной погрешности расчета. Эта погрешность возрастает по мере увеличения абсолютного значения р,. Напомним, что вязкость жидкостей падает, а вязкость газов возрастает с увеличением температуры, причем эта зависимость сильнее у жидкостей, чем у газов. [c.55]

Нестационарными называются процессы теплопроводности, характеризующиеся изменением температуры тела не только в пространстве (от точки к точке), ио и во времени Q = = I (х, у, г, х). Нестационарные процессы теплопроводности встречаются в химической технологии в случае нагревания нлн охлаждения твердых тел различной формы при их непосредственном контакте с горячими или холодными потоками жидкостей или газов. Если, например, нагретое твердое тело вводится в холодный поток жидкости (газа), то в результате теплообмена сначала охлаждаются поверхностные слои тела, но с течением времени процесс охлаждения проникает в глубь тела. Между точками на поверхности тела и в его центре создается разность температур, которая с течением времени уменьшается, достигая нуля в момент, когда температура во всех точках тела выравнивается и становится равной температуре омывающего потока. В этот момент теплообмен прекращается, т. е. наступает тепловое равновесие. [c.319]

Теплообменными аппаратами, или теплообменниками, называются устройства для передачи тепла от одних сред (горячих теплоносителей) к другим (холодным теплоносителям). В химической технологии теплообменные аппараты применяются для нагревания и охлаждения веществ в различных агрегатных состояниях, испарения жидкостей и конденсации паров, перегонки и сублимации, абсорбции и адсорбции, расплавления твердых тел и кристаллизации, отвода и подвода тепла при проведении экзо- и эндотермических реакций и т. д. Соответственно своему назначению теплообменные аппараты называют подогревателями, холодильниками, испарителями, конденсаторами, дистилляторами, сублиматорами, плавителями и т. п. [c.323]

В химической технологии применяются аппараты для нагревания или охлаждения двух отдельных потоков различных жидкостей (газов) третьим общим потоком (рис. УП-19). В этом случае обе крышки кожухотрубного аппарата снабжены глухими перегородками, так что по Па трубкам движется один из нагреваемых или [c.349]

Выше были рассмотрены стационарные процессы конвективного теплообмена, осуществляемые в аппаратах непрерывного действия между потоками жидкостей (газов), омывающими с постоянной скоростью разделяющую их теплопроводную стенку. В химической технологии, нередко встречаются, однако, н е-стационарные процессы теплообмена, характерные для периодически действующих аппаратов различного назначения (нагревание или охлаждение неподвижных масс жидкостей, кристаллизации из растворов и расплавов, химические реакторы и др.). Особенностью этих нестационарных процессов является непрерывное изменение температур обоих теплоносителей или одного из них во времени. [c.366]

В химической технологии приходится нередко прибегать к охлаждению жидкостей и газов (паров) до различных уровней ниже температуры окружающей среды. Диапазон требуемых низких температур соответственно большому разнообразию осуществляемых химических, физических и физико-химических процессов весьма широк от температуры окружающей среды до температуры, близкой к абсолютному нулю. Примерами применения таких процессов являются торможение быстро протекающих теплонапряженных экзотермических химических реакций, кристаллизация из растворов и расплавов, абсорбция и адсорбция, конденсация паров низкокипящих жидкостей, ожижение индивидуальных газов и разделяемых газовых смесей. Так как достижение низких температур требует отвода тепла от охлаждаемых веществ к окружающей среде, то, согласно второму закону термодинамики, оно возможно лишь при определенных затратах внешней энергии. [c.727]

В химии и химической технологии, как правило, используют низкие температуры в диапазоне от 270 до 120 К (умеренный холод) и сравнительно редко температуры ниже 120 К (глубокий холод). В лабораторных условиях для получения умеренного холода используют смеси льда с солями, кислотами или щелочами, в которых охлаждение достигается за счет плавления льда. Более низкие температуры порядка 200 К получают, применяя охлаждающие смеси твердой углекислоты (сухой лед) со спиртом или эфирами. Наконец, для получения низких и сверхнизких температур в технических масштабах используют процессы расширения сжатых газов, термоэлектрические явления или адиабатическое размагничивание, реализуемые в специальных холодильных ма- [c.115]

Способы умеренного охлаждения не позволяют получить очень низкие температуры. Это объясняется относительно высокими температурами кипения холодильных агентов, применяемых в процессах умеренного охлаждения. Тем не менее глубокое охлаждение необходимо в химической технологии для сжижения смесей различных газов с целью их последующего разделения. Дпя получения глубокого холода пользуются следующими методами, [c.219]

В настоящее время закономерности течения пленок как ньютоновских, так и неньютоновских жидкостей (см. стр. 88) широко используются при интенсификации многих процессов химической технологии (нагревания и охлаждения, дистилляции, абсорбции, выпаривания и других) [26]. В связи с этим возникает необходимость в получении новых экспериментальных данных для расчета высокоскоростных аппаратов, изготовленных из самых различных конструкционных материалов. [c.79]

Многие процессы современной промышленности могут быть осуществлены только при искусственном охлаждении, т. е. при температурах значительно более низких, чем те, которые достигаются естественным охлаждением водой или воздухом. В химической технологии такими процессами являются, например, сжижение паров и газов, разделение сложных газовых смесей, некоторые процессы абсорбции, кристаллизации и сушки, различные химические реакции и другие. [c.200]

Современная химическая технология изучает производства самых различных веществ продуктов переработки нефти, каменного угля и природного газа, органических и неорганических веществ, полимерных и других материалов. В перечисленных и многих других технологиях, помимо собственно химических превращений, используются типовые процессы перемещения жидкостей и газов (паров), разделения гетерогенных смесей, нагревания и охлаждения, концентрирования растворов твердых веществ, разделения газовых (паровых) и жидких смесей, обезвоживания капиллярно-пористых материалов, растворения, кристаллизации и др. Все эти процессы имеют одинаковую физическую и физико-химическую основу независимо от свойств взаимодействующих веществ, поэтому методы анализа и расчетов и аппаратурное оформление также оказываются одинаковыми. [c.9]

Техника низких температур, возникшая в конце XIX в., приобрела важное промышленное значение. Процессы глубокого охлаждения используются теперь в различных отраслях химической технологии и металлургии. Производительность современных аппаратов для разделения воздуха достигает нескольких десятков тыс. нм воздуха в час. Получаемый в последнее время, независимо от азота, дешевый кислород находит обширное применение в промышленности, например в непрерывных методах производства из низкосортного топлива газа для химических синтезов. [c.385]

Теплопроводность при неустановившемся тепловом потоке. Если при нагревании или охлаждении температурное поле меняется по времени, то необходимо определить зависимость изменений температуры и количество переданного тепла пр времени для любой точки тела. Эта задача представляет большой интерес для тепловых расчетов некоторых периодических процессов химической технологии, расчета нагревательных печей и др. [c.248]

В пр Оцессах химической технологии очень часто приходится охлаждать жидкости, газы и пары. Охлаждение сжатых газов и насыщенных паров обычно сопровождается процессом конденсации, т. е. переходом сжатого газа или пара в жидкое состояние. [c.348]

Галургия — отрасль химической технологии, занимающаяся получением и переработкой солей действием на их растворы тепла (нагревание, охлаждение, испарение). [c.579]

Отличительная особенность этих аппаратов состоит в том, что благодаря интенсивной циркуляции горячий питающий раствор предварительно смещивается с уже охлажденным маточным раствором. В результате такого смешения температура раствора становится всего лишь на несколько градусов выше температуры кипения при данном вакууме и при самоиспарении раствора в нем возникает сравнительно небольшое пересыщение. Причем при выходе суспензди из циркуляционной трубы и движении ее вниз кристаллы классифицируются наиболее крупные отводятся, а кристаллы меньших размеров вновь засасываются в циркуляш -онную трубу и, многократно проходя через зону пересыщения, увеличиваются в размерах. Очевидные преимущества циркуляционных вакуум-кристаллизаторов позволяют считать их наиболее перспективными для химической технологии [1]. Это подтверждается и тем фактом, что в настоящее время предложено много различных вариантов этих аппаратов [1, 28-36 J. [c.177]

На первом этапе построения ФР-прототипов проводят концептуальный анализ ПО, в результате которого вь1деляют виды объектов химической технологии, технологических операций и технологическо-организационных ситуаций, характерных для данной ПО. Например, если в качестве ПО рассматривается генерация рациональных семантических решений НФЗ синтеза оптимальных технологических схем установок газофракционирования (ГФУ), то основными объектами химической технологии являются технологический поток ХТС , аппарат ХТС, в котором осуществляется типовой ХТП разделения , колонна ректификации , теплообменник и др. технологическими операциями являются типовые ХТП — абсорбция , ректификация , конденсация , охлаждение , нагревание . Технологическо-организационные ситуации — это совокупность обстоятельств, которые обусловливают функционирование ХТС и различных ХТП. [c.120]

Рассмотрим подробнее сущность этапов I, III и IV. На этапе I в качестве основных Понятий рассматриваемой ПО выделяют объекты химической технологии технологические операции над различными объектами и технологическо-организационные ситуации. Например, если в качестве ПО рассматривается генерация рациональных семантических решений ИЗС газофракционирующих систем, то объектами химической технологии являются технологический поток ХТС и аппарат ХТС, в котором осуществляется типовой ХТП разделения технологическими операциями являются типовые ХТП разделения — абсорбция , ректификация , конденсация , охлаждение , нагревание . Технологи- [c.283]

Современная химическая технология изучает процессы про-иаводства минеральных кислот и удобрений, щелочей и солей, процессы синтеза разнообразных органических соединений из природных газов и продуктов переработки каменного угля и нефти, а также многие другие процессы химической переработки синтетических и природных веществ. Несмотря на разнообразие методов химической технологии, получение различных химических продуктов связано с проведением однотипных физических процессов (нагревание, охлаждение, перемешивание, фильтрование, сушка и т. д.), являющихся общими для большинства химических производств. Аппаратурное оформление современных химико-технологических процессов также весьма разнообразно, однако для одних и тех же целей в различных отраслях химической технологии в большинстве случаев применяются сходные по конструкции аппараты. [c.13]

Развитие химической техники неразрывно связано с интенсификацией физических процессов, применяемых в химической технологии. Известно, что скорость ряда процессов возрастает с увеличением скорости движения и поверхности соприкосновения реагентов. Поэтому в последние годы в химической промышленности стали применять новые высокопроизводительные аппараты, в которых скорости тепло- и массообмена возрастают во много раз благодаря тонкому распылению жидкостей, интенсивному перемешиванию реагентов, проведению процессов в кипящем (псевдоожиженном) слое твердого сыпучего материала и т. д, В результате интенсификации технологических процессов, внедрения непрерывных методов производства, автоматизации и РчдЧ<еханизации значительно возросли производственные мощности, химической промышленности и неизмеримо повысился ее техни-Ч ческий уровень. В современных химических производствах используются низкие и высокие температуры (от —185° С при разделении газовых смесей методом глубокого охлаждения до -ЬЗООО°С в электрических печах при производстве карбида кальция), глубокий вакуум, высокие и сверхвысокие давления (от [c.17]

ОБЖИГ в химической технологии, осуществляется для направл, изменения фиэ. св-в и хим. состава материалов. Включает нагрев материалов до определ. т-ры, выдержку прн этой т-ре и охлаждение с заданной скоростью. Проводят кчих. Примен. а) для термич. подготовки руд и концентра-юв к последующему переделу (обогащение, окусковапие, дистилляция, плавка и др.) б) для получ. конечных продуктов (портландцемента, извести, керамич. материалов и др. изделий). [c.395]

Современная химическая технология изучает процессы производства различных кислот, щелочей, солей, минеральных удобрений, продуктов переработки нефти и каменного угля, многочисленных органических соединений, полимерных и многих других материалов. Однако, несмотря на огромное разнообразие химических продуктов, получение их связано с проведением ряда однотипных процессов - таких как перемещение жидкостей и газов, нагревание и охлаждение, сущка, химическое взаимодействие и т.д. Эти процессы характеризуются общими законами гидромеханики, физики, физической химии, химической кинетики, механики твердых тел. [c.11]

Охлаждение воздухом. Воздух в качестве охлаждающего агента, как и воду, широко используют в химической технологии. По сравнению с водой воздух более доступен и, несмотря на то, что он обладает значительно меньшими значениями коэффициентов теплоотдачи и объемной теплоемкости (это, в свою очередь, определяет значительно большие потребные поверхности теплообмена и расход теплоносителя), в современной технологии наблюдается тенденция к замене воды как охлаждающего агента воздухом. Помимо этого воздух не загряняет поверхность теплоотдачи отложениями, не корродирует теплообменную аппаратуру, что положительно сказывается на увеличении срока службы воздушных холодильников. [c.331]

Кристаллизацией называют выделение твердой фазы в вщде жриеталлов из растворов или расплавов. В химической технологии процесс кристаллизации используют для получения веществ б чистом виде. Кристаллизацию проводят обычно из водных растворов, понижая растворимость кристаллизуемого вещества за счет изменения температуры или удаления части растворителя. Кристаллизацию ведут также из расплавов путем их охлаждения. [c.152]

Регенеративные TOA применяются в основном в металлургической и коксогазовой промышленности, где по самому характеру их циклического производства происходят взаимное нагревание и охлаждение больших объемов газов. В химической технологии широко используются TOA рекуперативного типа, легко обеспечивающие постоянство выходных температур теплоносителей. Поэтому далее будут рассматриваться вопросы расчета и конструктивного оформления только рекуперативных теп-лообменных аппаратов. [c.266]

Как было указано ранее, изменение условий охлаждения расплава полифосфатов калия не дает возможности получить иные, более легко растворимые модификации, чем практически не растворимая в воде соль Курроля. Поэтому сотрудниками кафедры химической технологии МГУ (Т. А. Баньщиковой, Л. П. Берзоп и Г. Г. Александровой) совместно с сотрудниками НИУИФ были проведены и продолжаются исследования [c.155]

Д. П. Коновалов написал общий курс Материалы и процессьг химической технологии , первая часть которого вышла в свет в 1924 г., а вторая —в 1925 г. В этих книгах освещались процессы нагревания перегонки, умеренного и глубокого охлаждения, а также устройство и работа заводских печей. [c.14]

Отрасль химической технологии, изучающая способы получения и лервичной переработки растворимых природных солей, называется галургией. Основным галургическим методом является тепловая обработка естественных и искусственно приготонленАхх водных растворов природных солей. Нагреванием, испарением и охлаждением этих растворов, их смешением и обработкой ими ископаемых солей при определенных температурах достигают выделения тех или иных продуктов. Иногда галургические приемы совмещают с более глубокой химической переработкой. Главными продуктами галургических производств являются хлорид и сульфат натрия соли калия, магния, бора бром, иод и их соли природная сода и др. [c.45]

Проведение всех перечисленных процессов связано с участием тепловой энергии и требует в процессе обработки подвода или отвода тепла. Кроме того, вообще почти все производственные процессы, имеющие место в химической технологии, протекают либо с поглощением, либо с выделением тепловой энергии и также требуют либо затраты тепла, либо отвода его, что и достигается путем проведения яроцессоо нагревания и охлаждения. Таким образом, рассмотрению собственно процессов обработки однородных смесей должно предшествовать ознакомление с техническими методами нагревания и охлаждения, чему нами отведены две главы Нагревание и Охлаждение . [c.10]

Процессы в тонких жидкостных слоях являются одними из весьма перспективных в химической технологии. Применение пленочных аппаратов наиболее целесообразно в тех случаях, когда технологические условия позволяют применить однопроходные режимы, что, например, имеет место в ряде случаев нагрева и охлаждения жидкостей, в абсорбционных холодильных установках и т. д. Эти аппараты наиболее эффективны при нагреве, охлаждении и упаривании жидкостей при малых значениях тепловых потоков ( < 40 10 вт/м ) и малой разности температур (Д< до 10° С). При высоких значениях д и М применение пленочных аппаратов будет вполне оправдано в случае оптимизации технологических процессов. [c.3]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология