ДВУХСТАДИЙНАЯ ПЕРЕКРИСТАЛЛИЗАЦИЯ С РЕГЕНЕРАЦИЕЙ РАСТВОРИТЕЛЯ

В работе предложен энергосберегающий вариант схемы двухстадийного процесса перекристаллизации веществ из растворов с регенерацией растворителя методом выпаривания с использованием теплового насоса закрытого типа и организацией рекуперативного теплообмена между массовыми потоками. Для данного процесса очистки были получены теоретические уравнения, описывающие его по стадиям. На основе этих зависимостей проведен анализ влияния некоторых параметров на процесс перекристаллизации нитрата калия из водного раствора. В результате установлено, что извлечение растворителя из маточных растворов позволяет существенно снизить расход свежего растворителя в рассматриваемом процессе очистки. Показано, что использование тепловых насосов на стадии регенерации растворителя из отработанных растворов в сочетании с рекуперативным теплообменом между массовыми потоками является энергетически наиболее выгодным в большинстве технологических режимов. Это подтверждается высокими значениями коэффициента преобразования энергии и низкими значениями (<1) относительного расхода условного топлива. Также установлено, что проведение дополнительной стадии кристаллизации вещества из упаренного раствора позволяет увеличить выход продуктов практически в 1.3 раза. Всё это оказывает положительное влияние на технико-экономические показатели данного процесса очистки.

очистка веществ, перекристаллизация, тепловые насосы, энергетические затраты, регенерация растворителя, рекуперативный теплообмен

1. Гельперин Н.И., Носов Г.А. Основы техники фракционной кристаллизации. М.: Химия, 1986. 304 с.

2. Матусевич Л.Н. Кристаллизация из растворов в химической промышленности. М.: Химия, 1968. 304 с.

3. Mulliny W. Crystallization. Oxford: Heinemann, 2001. 594 p.

4. Носов Г.А., Уваров М.Е., Мясоеденков В.М. Перекристаллизация веществ из растворов с применением теплового насоса // Вестник МИТХТ. 2009. Т. 4. № 1. С. 64-68.

5. Носов Г.А., Уваров М.Е., Мясоеденков В.М. Перекристаллизация веществ из растворов с регенерацией растворителя методом выпаривания // Тепловые процессы в технике. 2011. № 4. С. 187-192.

6. Айнштейн В.Г., Захаров М.К., Носов Г.А. [и др.] Общий курс процессов и аппаратов химической технологии. М: Теревинф, 2015. 1784 с.

7. Янтовский Е.И., Левин Л.А. Промышленные тепловые насосы. М.: Энергоиздат, 1989. 128 с.