Файл: Бушмелев, В. А. Процессы и аппараты целлюлозно-бумажного производства учебник.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 16.10.2024

Просмотров: 135

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

 

 

 

0,98-10,1 — 0,98(1 — 0,65) 6,4

0,268;

 

 

ОСоо — -------------------------------------

 

 

 

 

0,98(1 -0,65) 13,1-6,4

 

 

 

 

 

 

ß

(0,98-8 — 0,65-6,4) 10,1

 

1,292.

 

 

 

Ра2— 0,98 (1 -0 ,6 5 ) 13,1-6,4

~

 

 

 

 

 

 

Для третьего фильтра

(формула 14-23):

 

 

 

 

 

 

а зі — 0,98-11,5 — 1 (1 — 0,7)6,4

 

= 0,468;

 

 

 

 

1(1 -0,7 )6 ,4 -1 0 ,4

 

 

 

 

 

 

 

(0,98-8 — 0,7-6,4) 11,5

 

1,935.

 

 

 

 

1 (1 — 0,7) 6,4-10,4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

"Величина у =

4,1

 

0,394.

 

 

 

 

 

 

------ =

 

 

 

 

 

 

 

10,4

 

 

 

 

 

 

 

Суммарные константы первого фильтра (формула 14—31):

 

ад. =

0,0728 +

0,261 -0,886 +

0,325 (1,711 +

0,394) 0,886 =

0,911;

ßt =

0,886 (1,711 + 0,394) 1,377= 2,57.

 

 

 

 

Для второго фильтра:

 

 

 

 

 

 

 

а 2 =

0,0728 +

0,21-0,886 +

0,268 (1,568 + 0,394) 0,886 =

0,725;

 

 

ß2 = 0,886 (1,568 + 0,394) 1,292 =

2,25.

 

 

Для третьего фильтра (формула 14-27):

 

 

 

 

 

 

 

 

а 3 = 0,0728 +

0,468-0,886 =

0,487;

 

 

 

 

 

ß3 = 0,886-1,935= 1,714.

 

 

 

Общие константы промывной установки (формула

14-12):

 

 

 

а =

0,911 + 0,725-2,57 + 0,487-2,25-2,57 =

5,596;

 

 

 

 

ß = 2,57-2,25-1,714 = 9,92.

 

 

 

Потери NaaO с промытым осадком (формула 14-15):

 

 

 

 

а =

7,33-240-0,25

/g _

9,92-8,93

\ Q { =

 

 

1 +5,596-8,93 +

{

1 + 5,-596-8,93/

 

= 9,26 кг/т сухой целлюлозы.

Концентрация черного щелока (по Na„0), отбираемого на выпарку (формула

14-14):

=? 5,596-9,26 — (8-5,596— 9,92) 0,1 = 48,3 кг/м3.

С учетом щелочи, вводимой в промывку с начальной промывной жидкостью, эффективность равна:

8,93-48,3

= 0,98.

7,33-240-0,25

Глава 15. СУШКА

СОСТОЯНИЕ ВЛАГИ В МАТЕРИАЛЕ

Вещества могут содержать в себе влагу. Соединение влаги с сухой частью вещества бывает разное. Влага может смачивать лишь поверх­ ность сухого вещества, удерживаясь на нем силами молекулярного сцепления. Если у сухого вещества пористое строение и в нем образо­ ваны капилляры, распространяющиеся в толще вещества, то жидкость

303


под действием тех же молекулярных сил с поверхности проникнет внутрь капилляров и образует так называемую капиллярную жид­ кость. У некоторых веществ строение клеточное. В них жидкость за­ ключена внутри каждой клетки. В этом случае проникновение жидко­ сти внутрь клетки, а также удаление ее из клетки возможны лишь путемдиффузии через клеточную оболочку. Такие вещества назы­ ваются набухающими. Примером их может служить древесина. Одно и то же вещество одновременно может быть по-разному соединено с жидкостью. Примером служит древесина, в которой жидкость мо­ жет находиться внутри клеток, в межклеточных капиллярах и на поверхности.

Удаление жидкости из вещества происходит через его поверхность, поэтому жидкость может быть удалена сначала с поверхности, затем из капилляров и после этого из клеток. Увлажнение вещества, есте­ ственно, происходит в обратном порядке.

Существуют вещества, обладающие сродством с влагой, благодаря чему некоторое количество влаги оказывается особенно прочно соеди­ ненным с сухой частью вещества. Такие вещества называются гигро­ скопичными, а влажность, соответствующая этому состоянию веще­ ства, называется гигроскопической.

При увеличении влажности гироскопичного вещества сверх гигро­ скопической последующая влага будет соединяться менее прочно. Точку перехода от гигроскопической влажности к более высокой на­ зывают гигроскопической точкой.

Гигроскопичные вещества обладают свойством поглощать влагу из окружающего воздуха, вследствие чего они всегда содержат гигро­ скопическую влагу.

СПОСОБЫ УДАЛЕНИЯ ВЛАГИ, ВЛАЖНОСТЬ И СУХОСТЬ

Из влажного вещества влагу можно удалять следующими спосо­ бами:

механическим — путем отжатия, отсасывания, фильтрования, цен­ трифугирования;

физико-химическим — при помощи гигроскопических веществ для поглощения влаги;

тепловым — путем выпаривания влаги; этот способ называется сушкой.

Первые два способа — не дают возможности удалить большое ко­ личество влаги. Поэтому в тех случаях, когда требуется получить до­ статочно сухое вещество, применяют третий, тепловой, способ, т. е. сушку. Иногда для экономии тепла прибегают к предварительному механическому удалению влаги.

Если взять 1 м3 влажного вещества, в котором содержится ус кг сухого вещества и у кг влаги, то общий вес его будет

Ѵо = Тс + Ѵ-

(15-1)

 

'304


Влажностью данного вещества

называется

отношение веса влаги

к общему весу, т. е.

 

 

w =

У_

(15-2)

 

Yo ’

 

или в процентах

 

 

ay% = _L ioo.

(15-3)

Сухостью называется отношение веса сухого вещества к общему

весу, т. е.

 

 

 

 

 

 

s

Ія.

 

 

(15-4)

 

 

Yo ’

 

 

 

или в процентах

 

 

 

 

 

 

s% = І а - 100.

 

 

(15-5)

 

 

Yo

 

 

 

Количество влаги, приходящееся на

кг

сухого вещества, или

влагосодержание, и равно

 

 

 

 

 

у

Л

Л

100

 

Y

Yo

Yo

(15-6)

и ~ ~

 

 

100 —Л loo

Yc

Yo — Y ~

j _ _Y_

 

 

 

Yo

 

Yo

 

Сделав замену, согласно равенствам (15-2) и (15-3), получим

и

W

 

w%

(15-7)

1 W

100

w%

 

 

СВОЙСТВА ВЛАЖНОГО ВОЗДУХА

При сушке к влажному веществу подводится тепло, которое нагре­ вает как сухое вещество, так и влагу, в результате чего последняя на­ чинает испаряться. Вследствие происходящего парообразования пар­ циальное давление паров на поверхности влаги, содержащейся в су­ хом веществе, становится больше, нежели парциальное давление паров в окружающем воздухе.1 Вследствие разности этих давлений образовавшиеся пары влаги удаляются из сушимого вещества в окру­ жающий воздух. В результате получается смесь воздуха с парами, или так называемый влажный воздух. Заметим, что обычный атмос­ ферный воздух не является абсолютно сухим, он всегда содержит не­ которое количество водяных паров.

1 Если в каком-либо объеме находится смесь нескольких газов, то согласно закону Дальтона каждый из ниХ создает такое давление, какое он создавал бы, занимая один весь данный объем. Общее давление, создаваемое смесью газов, равно сумме давлений, создаваемых каждым из газов. Давление каждого из га­ зов, входящих в состав газовой смеси, называется его парциальным давлением. В данном случае над поверхностью влаги находится смесь воздуха и паров влаги и рассматриваются их парциальные давления.

И В. А. Бушмелев, Н. С. Вольман

305


В 1 ж3 влажного воздуха содержится yL кг сухого воздуха и у кг водяного пара. А так как вес газов или паров в объеме 1мя называется их удельным весом, то в данном случае yL и у будут удельными ве­ сами воздуха и пара. Из термодинамики известно, что газы и (с доста­ точной точностью) пары подчиняются уравнению Клапейрона, поэтому для водяных паров можно написать

(15-8)

 

R T

где Р

парциальное давление паров, н/м 2 .

Ттемпература паров, °К;

R — газовая постоянная пара, равная 8314 : 462 (здесь гп —мо-

лекулярный вес пара, равный 18).

Известно, что каждой температуре соответствует некоторое опреде­ ленное наибольшее давление рн, которое может создавать насыщенный

Ю-Рн, н1нг

 

 

пар.

Эта

зависимость

рн =

f (і)

 

Р,Кдж[ң£

показана

в

виде

 

графика

на

10

 

 

рис. 15-1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Следовательно,

пользуясь

тем

 

 

 

же уравнением Клапейрона, можно

 

 

Рн

сказать, что при температуре Т °К

 

 

наибольший возможный

удельный

 

 

 

 

 

2500

вес водяного пара равен

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рн

 

 

(15-9)

 

 

 

 

 

Тн: R T

 

 

 

 

 

2250

Другими словами,

при

данной

О

50

WO t,°C

температуре

Т °К

в

1

ж3 может

Рис. 15-1. График зависимости ря =

содержаться не более

у„ кг водя­

ного

пара,

поэтому

у„

называют

f, (t) и г = I \t) для

насыщенного

насыщающим

количеством

водя­

 

водяного пара

 

ного пара.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Если

равенство (15-8) разделим на равенство (15-9),

то получим

 

 

JL — -Д

 

 

 

 

 

 

(15-10)

 

 

Ѵн

Рн

 

 

 

 

 

 

 

 

Величина <р, равная отношению количества влаги, содержащейся в 1 м3 воздуха, к насыщающему количеству, называется относитель­ ной влажностью воздуха. Относительная влажность также равна от­ ношению давления водяных паров р к давлению рн при насыщении.

Отношение веса у влаги к весу yL сухого воздуха, содержащихся в 1 ж3, называется влагосодержанием воздуха, т. е.

х = ^ ~ .

(15-П)

306