Cтраница 3
Более высокие скорости циркуляции могут быть достигнуты в аппарате, показанном на рис. IV-17, g, которым широко пользуются для сгущения молока. Здесь увеличено паровое пространство, и концентрированная жидкость скапливается в его нижней части. Такая конструкция может быть использована для периодического выпаривания. В этих аппаратах температура жидкости в трубках далеко не одинакова, и рассчитать ее трудно. Так как скорость поступающего раствора обычно очень низка, низок и действительный коэффициент теплопередачи в некипящей зоне. Верхнего конца трубок смесь пара и жидкости достигает при температуре, равной температуре парового пространства. Таким образом, истинная разность температур в зоне кипения всегда ниже, чем общая разность, рассчитанная по температурам греющего пара и парового пространства. [31]
![]() |
Выпарной аппарат пленочного типа с длинными трубками. [32] |
Таким образом, существует оптимальная высота уровня раствора в кипятильных трубках, устанавливаемая опытным путем. Этой высоте соответствуют и достаточно высокий коэффициент теплообмена, и нужное количество парожидкостной эмульсии, при котором верхние концы трубок не будут оставаться сухими и в эмульсии будет количество концентрированной жидкости, достаточное для питания последующих аппаратов или отбора раствора как готового продукта. [33]
В связи с этим эффективность действия таких аппаратов зависит от уровня раствора: при заполнении аппарата на полную высоту трубок коэффициент теплоотдачи получается наименьшим вследствие незначительного паросодер-жания и малой скорости движения жидкой эмульсии внутри трубок; при снижении уровня раствора в трубках ниже допустимого минимума получается недостаточное количество паро-жидкостной эмульсии, и она вся превращается в пар, не достигнув верхних концов трубок. Следовательно, существует оптимальная высота уровня раствора в кипятильных трубках, определяемая опытным путем. Этой высоте соответствует и достаточно высокий коэффициент теплоотдачи и необходимое количество паро-жидкостной эмульсии, при котором верхние концы трубок не будут оставаться сухими, и в эмульсии будет количество концентрированной жидкости, достаточное для питания последующих аппаратов или отбора раствора как готового продукта. [34]
Описанный процесс является потенциально опасным, так как большие количества ( более тонны) высококонцентрированной перекиси водорода выдерживают непрерывно при высоких температурах. Правда, ни на одном из германских заводов не отмечено случаев взрыва при работе в течение нескольких лет. По одному из английских процессов [6] эта опасность может быть понижена путем замены реторты испарителем, работающим по принципу всползания пленки раствора, вследствие чего в любой данный момент в аппаратуре находится лишь небольшое количество горячей концентрированной жидкости. Эта техника безусловно имеет преимущества по сравнению с применяемой по процессу M. [35]
Сокращение упаковочных отходов не только не вредит окружающей среде, но и коммерчески выгодно. Именно благодаря этому, в частности, появились концентрированные моющие средства, упаковка, которую можно использовать повторно, в продаже появились некоторые марки зубной пасты без традиционных картонных коробочек. Экономия может быть весьма существенной: немецкая компания Lever GmbH на 15 % сократила использование бумаги, обычного и гофрированного картона; 30 % экономии было достигнуто за счет перехода на концентрированные моющие средства, 20 % - за счет использования облегченных пластиковых бутылок, а установка линий для повторного заполнения тары для концентрированных жидкостей позволила уменьшить общий вес упаковочных материалов наполовину. [36]
Вместимость емкости должна быть в 2 раза больше полезного объема аккумуляторной системы. В комплект гидравлической установки включена автоматическая система перемешивания точно измеренного объема концентрированной гидравлической жидкости с водой. Эта система перемешивания должна быть рассчитана на подачу насоса. Она должна иметь аварийную сигнализацию для оповещения персонала об опорожнении резервуара концентрированной жидкости. [37]
Раствор подается на вращающуюся распределительную тарелку и выбрасывается центробежной силой через сопла ( в случае вязких жидкостей через переливные пороги) на внутреннюю стенку выпарного аппарата, снабженного нагревательной рубашкой. Раствор распределяется по поверхности тонкой пленкой. В пазах ротора свободно размещены угольные пластины, которые центробежной силой прижимаются к поверхности нагрева и непрерывно снимают концентрированную жидкость, ограничивая время ее контакта с горячей стенкой. Это время зависит от скорости вращения ротора. Упаренный раствор попадает в сборник готового продукта и выводится из аппарата. [38]
![]() |
Барабанный вакуум-фильтр. [39] |
Эффективность работы фильтров по задержанию механических примесей в сточной жидкости зависит от их начальной концентрации, а также от однородности и величины частиц этих примесей. При обработке слабоконцентрированных вод фильтры работают малоудовлетворительно. Только после образования этого добавочного фильтра достигается устойчивый рабочий эффект. В концентрированной жидкости такой слой получается значительно быстрее, поэтому продолжительность времени возможного проникновения волокна через фильтр сокращается, что повышает общий эффект работы фильтра. В этих целях находит применение искусственное увеличение концентрации волокна за счет его добавки в очищаемую воду. [40]
![]() |
Поверхностные сорберы. [41] |
Поверхностные абсорберы используются для поглощения хоу-ошо растворимых газов. На рис. 139 показаны два таких абсорбера. Каждый аппарат представляет собой сосуд, нижняя часть которого имеет форму усеченного конуса, а верхняя - сферическую. Подвод и отвод жидкости осуществляются двумя штуцерами в боковой части аппарата, а подвод и отвод газа - штуцерами большего диаметра в верхней части. Для обеспечения полноты поглощения даже для хорошо растворимых газов устанавливают последовательно несколько абсорберов, располагая их ступенчато таким образом, что жидкость поступает в верхний аппарат и самотеком перетекает последовательно в расположенные ниже, а газ подается в нижний аппарат и выходит из последнего верхнего. При противоточной подаче наиболее концентрированная газовая фаза соприкасается с наиболее концентрированной жидкостью. По мере прохождения газа его концентрация падает и из последнего аппарата, в который попадает чистый растворитель, газ уходит с наименьшей концентрацией. [42]
Чтобы разобраться в этом вопросе, необходимо вспомнить, что понимают под реакцией первого порядка. Под реакцией первого порядка понимают такую реакцию, скорость которой, выраженная числом молей реагента, превращенного в единице объема за единицу времени, пропорциональна числу молей реагента в единице объема. Отсюда следует, что степень превращения реагента не зависит от его концентрации. Поэтому, если смешиваются два объема реагирующих жидкости или газа с различными концентрациями, то общее количество образовавшегося продукта будет через определенный период точно таким, каким оно было бы, если бы оба эти объема не смешивались. Утверждение справедливо только по отношению к реакциям первого порядка. Если бы скорость реакции зависела от концентрации в степени, большей единицы, то смешение двух количеств жидкости, одна из - которых разбавлена более, чем вторая, привело бы к снижению общего количества продукта реакции, образовавшегося за рассматриваемый промежуток времени; и наоборот, если скорость зависит от концентрации в степени от нуля до единицы, то смешивание более и менее концентрированных жидкостей увеличило бы общую скорость реакции. [43]