Теплотехника. Кордон М.Я - 139 стр.

UptoLike

При наличии кристаллизационной воды указывают также состав
кристалла.
Во многих случаях процесс кристаллизации протекает медленно.
Маточный раствор в конце процесса находиться в контакте со сравнительно
большой поверхностью кристаллов. Это приводит к тому, что концентрация
жидкости становится практически равной концентрации насыщенного раствора
при конечной температуре процесса.
В этих случаях выход кристаллов определяется
по составу исходного
раствора и растворимости вещества при конечной температуре.
При малой скорости роста кристаллов, для достижения равновесия
требуется значительное время.
Это характерно для высоковязких растворов и при оседании кристаллов на
дно. При этом маточный раствор перенасыщается, и выход кристаллов
уменьшается. Выгруженная из кристаллизатора масса содержит часть
маточного раствора.
При
гидратации выпавших кристаллов необходимо учитывать
кристаллизационную воду.
Для теоретического расчета процесса кристаллизации можно использовать
формулу:
100 ( )
00
,
100 ( 1)
WSHE
С R
SR
=
−−
где Смасса образовавшихся кристаллов;
Rотношение молекулярных масс водной и безводной солей;
Sрастворимость вещества при конечной температуре процесса;
W
0
масса безводного вещества в исходном растворе;
Н
0
общая масса растворителя в исходном растворе;
Емасса растворителя, испарившегося в процессе кристаллизации.
Пример. 10000 кг 30% раствора
32
CONa
медленно охлаждают до 20
0
С. При
этом образуются кристаллы водной соли
32
CONa
10Н
2
О. Растворимость
32
CONa
при 20
0
С составляет 21,5 частей безводной соли на 100 частей воды.
Во время охлаждения 3% от массы начального раствора теряется за счет
испарения.
Определить массовое количество образовавшихся кристаллов
32
CONa
10Н
2
О.
Решение. Так как молекулярная масса
32
CONa
10Н
2
О равна 286,2
кг/кмоль, а молекулярная масса
32
CONa
равна 106 кг/кмоль, то
R=286,2:106=2,7. Величина W
0
=0,310000=3000 кг. Количество испарившегося
растворителя составляет: Е=0,0310000=300 кг. Следовательно,
Н
0
-Е=10000-
3000-300=6700 кг.
Масса образовавшихся кристаллов определяется по формуле:
    При наличии кристаллизационной воды указывают также состав
кристалла.
    Во многих случаях процесс кристаллизации протекает медленно.
Маточный раствор в конце процесса находиться в контакте со сравнительно
большой поверхностью кристаллов. Это приводит к тому, что концентрация
жидкости становится практически равной концентрации насыщенного раствора
при конечной температуре процесса.
    В этих случаях выход кристаллов определяется по составу исходного
раствора и растворимости вещества при конечной температуре.
    При малой скорости роста кристаллов, для достижения равновесия
требуется значительное время.
    Это характерно для высоковязких растворов и при оседании кристаллов на
дно. При этом маточный раствор перенасыщается, и выход кристаллов
уменьшается. Выгруженная из кристаллизатора масса содержит часть
маточного раствора.
    При гидратации выпавших кристаллов необходимо учитывать
кристаллизационную воду.
    Для теоретического расчета процесса кристаллизации можно использовать
формулу:

                                   100W − S ( H − E )
                            С=R        0         0    ,
                                     100 − S ( R − 1)
    где С – масса образовавшихся кристаллов;
         R – отношение молекулярных масс водной и безводной солей;
         S – растворимость вещества при конечной температуре процесса;
         W0 – масса безводного вещества в исходном растворе;
         Н0 – общая масса растворителя в исходном растворе;
         Е – масса растворителя, испарившегося в процессе кристаллизации.

     Пример. 10000 кг 30% раствора Na 2CO3 медленно охлаждают до 200С. При
этом образуются кристаллы водной соли Na 2CO3 ⋅10Н2О. Растворимость
Na 2CO3 при 200С составляет 21,5 частей безводной соли на 100 частей воды.
Во время охлаждения 3% от массы начального раствора теряется за счет
испарения.
     Определить    массовое     количество    образовавшихся    кристаллов
Na 2CO3 ⋅10Н2О.
     Решение. Так как молекулярная масса Na 2CO3 ⋅10Н2О равна 286,2
кг/кмоль, а молекулярная масса Na 2CO3 равна 106 кг/кмоль, то
R=286,2:106=2,7. Величина W0=0,3⋅10000=3000 кг. Количество испарившегося
растворителя составляет: Е=0,03⋅10000=300 кг. Следовательно, Н0-Е=10000-
3000-300=6700 кг.
     Масса образовавшихся кристаллов определяется по формуле: