автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.08, диссертация на тему:Унос растворенного вещества из выпариваемых растворов вторичными парами выпарных установок

На правах рукописи

Базанов Александр Владимирович

УНОС РАСТВОРЕННОГО ВЕЩЕСТВА ИЗ ВЫПАРИВАЕМЫХ РАСТВОРОВ ВТОРИЧНЫМИ ПАРАМИ ВЫПАРНЫХ УСТАНОВОК

05.17.08 - процессы и аппараты химических технологий

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Иваново - 2006

Работа выполнена в Институте химии растворов Российской академии наук

Научные руководители -

д.т.н., проф., академик РАН, д.т.н., проф., засл. деятель науки РФ,

¡Кутепов А. М.| Блиничев В. Н.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор доктор технических наук, профессор

Баранов Д. А. Липин А. Г.

Ведущая организация: Институт общей и неорганической химии им. Н. С. Курнакова Российской академии наук (ИОНХ РАН), г. Москва.

на заседании диссертационного совета Д 212.063.05 при Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Ивановский государственный химико-технологический университет» по адресу: 153460, г. Иваново, пр. Фр. Энгельса, 7.

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Ивановский государственный химико-технологический университет»

Автореферат разослан «>#"» _2006 г.

Защита диссертации состоится «¿Р » ^¿¿¿¿¿с_2006 года в часов

Ученый секретарь диссертационного совета

Зуева Г. А.

9ЛЛГ

Общая характеристика работы

Актуальность проблемы. Одними из основных процессов химической технологии являются процессы выпаривания и парогенерации, которые широко используются в химической, нефтехимической, металлургической, пищевой и фармацевтической промышленности. Наиболее распространенными аппаратами для осуществления процессов выпаривания и парогенерации, являются выпарные аппараты и испарители.

Эффективность работы выпарных аппаратов и испарителей, определяется, в числе прочих факторов, величиной уноса растворенного вещества из выпариваемого раствора вторичными парами. Особенно остро этот вопрос стоит в химической промышленности, где выпаривание применяется для концентрирования технологических растворов. В этом случае унос растворенного вещества приводит к сильному загрязнению пара и препятствует повторному использованию конденсата или сбросу его в открытые водоемы. Известны два пути уноса растворенного вещества из выпариваемого раствора: капельный унос растворенного вещества вторичным паром, и унос растворенного вещества вследствие растворяющей способности пара. Капельный унос растворенного вещества при выпаривании более изучен, в то же время данных по уносу растворенного вещества вследствие растворяющей способности пара практически нет.

В связи с этим одной из важнейших задач производств, связаных с выпариванием раствора, является исследование явления уноса растворенного вещества из выпариваемых растворов вторичными парами выпарных установок, а также разработка метода расчета концентрации растворенного вещества в конденсате выпарной установки при различных режимах выпаривания и различной начальной концентрации выпариваемых растворов.

Работа проводилась в соответствии с координационным планом научно-исследовательских работ ИХР РАН, а также при поддержке гранта Президента РФ на поддержку молодых российских ученых и ведущих научных школ № НШ-1829.200^.3.

Целью работы являлось экспериментальное исследование уноса растворенного вещества из выпариваемых растворов вторичным паром при различных режимах выпаривания и различной начальной концентрации растворов, а также разработка метода расчета концентрации растворенного вещества в получаемом конденсате.

РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ

библиотека |

с.

09

. ... ■ т г

Методы исследований. Экспериментальные и теоретические исследования проводились на базе Института химии растворов РАН и Ивановского государственного химико - технологического университета с использованием современной измерительной аппаратуры. Использовались стандартные методики и компьютерные методы обработки полученных экспериментальных данных.

Научная новизна диссертации:

1) Впервые получены количественные значения уноса солей вторичным паром из выпариваемых растворов №С1, КС1, ВаС12, \1gCb, СаС12, Ыа2504, \^804, Си804,2п804 (в диапазоне начальных концентраций от 6 до 240 г/л). Показано, что при увеличении начальной концентрации выпариваемого раствора СаС12 от 6 г/л до 240 г/л, даже в режиме испарения раствора (98°С), концентрация ионов Са2+ в конденсате изменялась от 0,0002 г/л до 0,0037 г/л т.е. концентрация в конденсате увеличивалась в 18 раз; для раствора Ыа2504 изменение начальной концентрации от 6 г/л до 240 г/л приводило к росту концентрации ионов в конденсате в 5 раз;

2) Впервые показано, что природа растворенного вещества (ЫаС1, Ыа2804, М§С12, М§804) оказывает огромное влияние на их растворимость в паре. В области начальных концентраций растворов от 6 до 24 г/л различие в растворимости веществ во вторичном паре определяется природой как положительного, так и отрицательного ионов. При начальной концентрации выпариваемого раствора 12 г/л унос положительных ионов солей из выпариваемых растворов составляет для №С1 - 0,0016 г/л, Ыа2804 - 0,0024 г/л, М§С12 - 0,00012 г/л, М§804 -0,00003 г/л. При начальных концентрациях растворов (>60 г/л) растворимость веществ в паре не зависит от природы отрицательного иона, а зависит лишь от природы положительного иона;

3) Впервые рассмотрено влияние режимов кипения, стабильного и нестабильного барботажа на унос растворенного вещества из выпариваемых растворов вторичными парами выпарной установки. При режимах неустойчивого и устойчивого кипения основным фактором уноса растворенного вещества с паром является капельный унос. Установлено, что даже при наличии в установке сепарирующего устройства унос растворенного вещества в режиме неустойчивого кипения (101°С) возрос по сравнению с испарением (98°С) примерно в 6 раз, а в режиме устойчивого кипения (103°С) в 8 - 10 раз;

4) Разработана математическая модель уноса растворенного вещества из выпариваемых растворов вторичными парами выпарных установок.

Получены эмпирические зависимости уноса растворенного вещества от режима выпаривания и начальной концентрации выпариваемых растворов ЫаС1, КС1, ВаС12, СаС12, Ыа2804, М§804, Си504,

Практическая значимость:

1) Получены необходимые для промышленности данные по растворимости солей ЫаС1, КС1, ВаС12, MgCl2, СаС12, Ыа2504, MgS04, Си804, гп804 во вторичном паре при начальных концентрациях растворов от 6 г/л до 240 г/л;

2) Показано, что в режиме устойчивого кипения (103°С) выпариваемого раствора, несмотря на наличие в установке сепарационного устройства, концентрация солей в конденсате возрастала по сравнению с испарением (98°С) примерно в 8 - 10 раз. Поэтому при проектировании выпарных установок для получения высококачественного конденсата, в котором концентрация растворенного вещества определяется лишь растворимостью вещества в паре, необходимо обратить особое внимание на конструирование высокоэффективных сепарационных устройств. В противном случае получаемый конденсат будет сильно загрязнен в связи с капельным уносом растворенного вещества из выпариваемого раствора;

3) Установлено, что при средних и высоких начальных концентрациях выпариваемого раствора концентрация растворенного вещества в получаемом конденсате, даже в режиме испарения, оказывается достаточно высокой, т. е. чистота конденсата в этом случае определяется концентрацией раствора: чем меньше концентрация выпариваемого раствора, тем чище получится конденсат;

4) На основании разработанной математической модели предложен метод, позволяющий рассчитать концентрацию растворенного вещества в конденсате выпарной установки при начальных концентрациях растворов от 6 г/л до 240 г/л, как в режимах "чистого" испарения, так и в режимах неустойчивого и устойчивого кипения растворов.

Автор защищает:

1) Результаты экспериментальных исследований уноса растворенного вещества из выпариваемых растворов вторичным паром при различных режимах выпаривания и различной начальной концентрации растворов;

2) Метод расчета концентрации растворенного вещества в конденсате выпарной установки при начальных концентрациях растворов от 6 г/л до 240 г/л, как в режимах "чистого" испарения, так и в режимах неустойчивого и устойчивого кипения растворов.

Апробация работы и публикации. Материалы диссертационной работы были представлены и обсуждены на: Международной студенческой конференции «Фундаментальные науки-специалисту нового века». Иваново, 2002 г.; в ходе работы Международной школы молодых ученых «Методы кибернетики в технологиях, экономике и управлении производством». Иваново, 2002 г.; Международной научной конференции «Энерго-ресурсосберегающие технологии и оборудование, экологически безопасные производства». Иваново, 2004 г.; III Конференции молодых ученых ИХР РАН. Иваново, 2004 г.; Всероссийской студенческой научно-технической конференции «Интенсификация тепло-массообменных процессов, промышленная безопасность и экология». Казань, 2005 г.; V Всероссийской конференции молодых ученых «Современные проблемы теоретической и экспериментальной химии». Саратов, 2005 г.; VII Международной научной конференции «Теоретические и экспериментальные основы создания новых высокоэффективных процессов и оборудования». Иваново, 2005 г.; I Всероссийской школы-конференции «Молодые ученые - новой России. Фундаментальные исследования в области химии и инновационная деятельность». Иваново, 2005 г.

По результатам проведенной работы опубликованы 10 научных работ, из них 1 статья в журнале «Известия вузов. Химия и химическая технология», 2 рецензируемые публикации в сборниках трудов международных конференций, 7 тезисов докладов конференций.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, литературного обзора (глава 1), изложения результатов исследований (3 главы), выводов и результатов общим объемом 129 страниц машинописного текста (в том числе 49 рисунков, 5 таблиц, списка используемой литературы из 113 наименования, двух приложений).

Основное содержание работы

Во введении обоснована актуальность работы, отмечена научная новизна и практическая значимость исследования.

Первая глава посвящена обзору научных работ, в котором рассматриваются проблемы уноса растворенного вещества из выпариваемых растворов вторичными парами выпарных установок.

В обзоре литературы рассмотрены два основных вопроса:

- первый - связанный с формальными аспектами проблемы, т.е. состоянием современной теории, описывающей унос растворенного вещества из раствора вторичными парами выпарных установок.

- второй - связанный с рассмотрением конструктивных особенностей выпарных установок и сепарационных устройств, используемых в химических технологий.

Анализ показал, что в отечественной и зарубежной литературе нет систематизированных сведений о растворимости веществ в паре и концентрации растворенного вещества в конденсате выпарных установок В настоящее время отсутствует метод расчета концентрации растворенного вещества в конденсате. На этой основе сформулированы цели и задачи исследований.

Вторая глава - посвящена математическому моделированию процесса уноса растворенного вещества из выпариваемых растворов вторичными парами выпарных установок.

Предварительные исследования показали, что при переходе от режима испарения в режим неустойчивого кипения в конденсате выпариваемых растворов наблюдается резкое увеличение содержания растворенного вещества. Поэтому представляет большой интерес рассмотрение нестационарного процесса выпаривания. При этом нестационарность, как показали наши исследования, определяется изменением температуры и давления в парожидкостном пространстве.

Схема /- го аппарата МВУ (многоступенчатой выпарной установки) при подаче в греющую камеру пара в общем виде представлена на рис. 1.

В выпарных аппаратах при нагревании раствора паром происходят следующие основные процессы: 1) конденсация пара в греющей камере; 2) передача тепла от нагревающего устройства через поверхность нагрева и слои загрязнений кипящей жидкости; 3) испарение или кипение жидкости, в результате которых выделяются пары растворителя и увеличивается концентрация раствора (эти процессы зачастую сопровождаются выделением отложений на поверхности нагрева); 4) отделение паров

Рис. 1 Схема выпарного аппарата 1- греющая камера, 2-парожидкостное пространство, 3-паровое пространство, 4- корпус, 5- циркуляционная труба, 6-циркуляционный насос, Иг, Ив-гидростаггический и видимый уровни

6

I 1 I

чистого растворителя от жидкости и сепарация пара. Математическое описание производится на основе рассмотрения этих процессов во взаимосвязи, т.е. уравнения, описывающие отдельные процессы, необходимо рассмотреть совместно.

Соответственно перечисленным процессам, в каждом выпарном аппарате можно условно выделить следующие основные элементы: греющую камеру, поверхность нагрева, парожидкостное пространство. Унос растворенного вещества из выпариваемого раствора вторичным паром происходит в парожидкостном пространстве выпарного аппарата. Это пространство можно, по аналогии с рядом работ Таубмана Е. И., Стюшина Н. Г., Шумской Л. С., Кутателадзе С. С., представить как четыре взаимосвязанных элемента: жидкость, пар под зеркалом испарения, вторичный пар, металл корпуса. Запишем уравнение материального баланса:

где Сж, Сп', Сп"~ масса жидкости в объеме ограниченном плоскостью, от которой отсчитывается уровень, пара под зеркалом испарения и над ним, кг.; 5,./, 5„ IV,- расход соответственно жидкости на входе в аппарат и на выходе из него и вторичного пара на выходе из /-го аппарата, кг/час. Далее найдем что

Сж +С„ '+СП "=Ужр"'+(Уп '+УП ")Р" = УЖР"'+(У0-Уж)р" (2)

Уж, У'п, У"п, Ко- объемы соответственно жидкости, пара под зеркалом испарения и над ним и парожидкостного пространства, м3/кг.; р", р'"-плотность пара и раствора, кг/м\

Для растворителя все термодинамические величины являются функциями одного параметра, например температуры или давления. В этом случае для получения соотношений, характеризующих скорости изменения температуры или давления (нестационарный режим), используем оператор:

¿т ~ 5/' </г ~ др' ¿т (3)

/- температура, °С; р- давление, атм.

Рассматривая совместно уравнения (1), (2) и оператор (3) получим:

Уравнение энергетического баланса запишем в виде

/жР'\ "в + (У,-Уж)р"и + смвм = а -

с1ти ~ (5)

Где <22- поток тепла, передаваемый от поверхности теплообмена испаряющейся жидкости, ккал/час; (¡У'~ потери тепла через корпус паро-жидкостного пространства; с", с'", см~ теплоемкость пара, раствора, металла, ккал/кг град; /"- энтальпия вторичного пара, ккал/кг; вм-температура металла, °С.

Уравнение материального баланса растворенных веществ в выпарном аппарате имеет вид

—^р'-Ь + О^^Ь,^ - А,5, (6)

где />,_,, Ь,— концентрация вещества соответственно на входе в аппарат, и на выходе из него, кг/л; концентрация растворенного вещества в конденсате, кг/л.

Вторичный пар образуется в кипятильных трубах выпарной установки, концентрация солей £ во вторичном паре и его расход IV сильно зависят от изменения температуры и давления в парожидкостном пространстве.

Третья глава - посвящена описанию экспериментальной части работы. Для исследования уноса растворенных веществ из выпариваемых растворов была спроектирована и изготовлена лабораторная установка, представляющая собой выпарной аппарат с сепаратором (рис. 2).

Рис. 2 Схема экспериментальной установки по исследованию уноса растворенных веществ иэ выпариваемых растворов вторичными парами 1 - отвод высококониентрированного раствора, 2 - исходный выпариваемый раствор, 3 - термостат, 4 - корпус выпарной установки, 5 - сепарационное устройство; 6 - охлаждающая вода, 7 -конденсатор, 8 - сконденсированы!} пар, 9 - емкость сбора конденсата Корпус выпарной установки, конденсатор, сборник конденсата, сепаратор изготовлены из стекла, что исключало вероятность попадания дополнительных ионов, например, продуктов коррозии аппаратуры. Температура в зоне кипения и в термостате контролировалась термометрами с точностью ±0,5°С.

Объектами исследования являлись выпариваемые растворы солей NaCl, KCl, ВаС12, MgCl2, СаС12, Na2S04, MgS04, CuS04, ZnS04. Данные соли были выбраны по следующим причинам: при нагреве не разлагаются; обладают хорошей растворимостью в воде; катионно-анионный состав солей позволяет анализировать влияние, как положительного, так и отрицательного иона на унос растворенного вещества из выпариваемого раствора; данные соединения широко применяются в химико-технологических процессах. Вся работа велась с растворами солей марки «ХЧ». В качестве растворителя использовалась дистиллированная вода.

Солевой раствор различной начальной концентрации помещался в объем выпарной установки, после чего происходил процесс выпаривания и отбирался конденсат. Исследования проводились, как при испарении растворов, при котором капельный унос был исключен, так и в режимах устойчивого и неустойчивого кипения. Полученный конденсат анализировался с помощью атомно-абсорбционного спектрофотометра «SATURN» для определения концентрации положительных ионов солей (катионов) в конденсате, относительное стандартное отклонение составляло ±2%. Метод титрометрии использовался для определения концентрации отрицательных ионов солей (анионов) в конденсате, относительное стандартное отклонение составляло ±8%.

Для определения зависимости уноса растворенного вещества из выпариваемых растворов от их начальной концентрации в режиме испарения (температура - 98°С) был проведен целый ряд экспериментов. Результаты представлены на рис. 3-4.

...........I 11 ....... ■ Т ' I ' I^T ■ I OOOQ I . ! ■ I . | . ) ■ ! I ) ■ I I , ■ .........

О 2 4 в В 10 12 14 1в 16 20 22 24 И 0 20 40 80 90 100 120 140 100 180 200 220 240 260

Концентрация раствора г/л Концентрация раствора г/п

а) б)

Рис 3 Зависимость концентрации положительных ионов (1- Ва2+(ВаС12), 2- К+(КС1), 3-Ыа+ (ЫаС1), 4- Са2+ (СаС12), 5- (М§СЬ)) в конденсате от начальной концентрации раствора при испарении (/ =98°С)

а) в диапазоне концентраций раствора 6-24 г/л, б) в диапазоне концентраций 60-240 г/л

ооооо I ■ . ■ . ■ I . i . ■ . Т ■ ■ .-ГГ7 ■ ■ ■ ■ ■ . • 1 оооо ..........................

0 3 4 8 ' » 1! » « " 2 2 » » » « i 140 160 100 200 220 240 2S0

Концентрация раствора г/л Концентрация расгмра г/л

а) б)

Рис 4 Зависимость концентрации положительных ионов (1- Na* (NaiSO^), 2- Cu2+ (CuS04), 3- Zn2+ (ZnS04), 4- Mg2+ (MgS04)) в конденсате от начальной концентрации раствора при испарении (t =98°С)

а) в диапазоне концентраций раствора 6-24 г/л, б) в диапазоне концентраций 60-240 г/л Результаты экспериментальных исследований (рис. 3, рис. 4) показывают, что при увеличении концентрации раствора от 6 до 240 г/л концентрация растворенного вещества в конденсате существенно возрастает. Так, при начальной концентрации 6 г/л концентрация Na+ в конденсате составляла 0,001 г/л, а при начальной концентрации раствора 240 г/л-0,011 г/л.

Из экспериментальных данных, представленных на рис. 3, следует, что природа положительного иона оказывает исключительно большое влияние на концентрацию ионов в конденсате. Сравнивая концентрацию положительных ионов в конденсате при выпаривании растворов NaCl и KCl (начальная концентрация - 120 г/л), можно отметить, что концентрация иона К+ в 4 раза больше концентрации иона Na'. Концентрация в конденсате иона Ва2+ (при выпаривании раствора ВаС12) в десятки раз больше концентрации иона Са2+ (СаС12) и Mg2+ (MgCl2) во всем диапазоне изменения начальной концентрации раствора от 6 до 240 г/л. Особенно низкий унос (рис. 3, рис. 4) наблюдается для ионов Mg2+ (MgCl2, MgS04). Например, концентрация ионов Ва2+ (при выпаривании раствора ВаС12) в конденсате при начальной концентрации выпариваемого раствора 60 г/л составляла 0,04 г/л, а для ионов Mg2+ (MgCl2) при этой же начальной концентрации раствора - 0,001 г/л, т. е. меньше почти в 35 раз. С ростом начальных концентраций выпариваемых растворов разница в концентрации вышеуказанных ионов в конденсате становится еще больше.

На рис. 5-6 представлено влияние природы отрицательного иона выпариваемых растворов солей на унос растворенного вещества вторичным паром на примере хлоридов и сульфатов натрия и магния.

б 0ЛОЭ2

б О ДОЭО

х 0|002>

з одогв

5 С 0.D024

§ ^ 0.0022

5 ^ 0 0020

§ 5 0 001»

§ | 0 0016

с 3 О 0Q14

2 g 0.0012

2 а одою 0000«

$ одеов

? 0.0004

¿ 0,0002 0,0000

oaooie 00001»

£ 5 000014 f «000012

?000006 8

ш ооооов

000004 000002

в Г 10 12 14 II II 29 23 24 26

Концентрация раствора г/л

в в 10 12 14 16 1» 20 22 2 4 26

Концентрация раствора г/л

а)

б)

Рис 5 Влияние природы отрицательного иона на унос растворенного вещества вторичным паром при начальных концентрациях выпариваемого раствора 6-24 г/л (/ =98°С) а) 1- Ыа+ (Ыа2804), 2- Ыа+ (№С1), б) 1- (МеС12), 2- (Мё504)

5 0,012 -

S 0011 -

X 2 0.010-

л с Q 009 -

С 0 006-

* *- 0 007-

я оооа-

0.005 ■

X -т и 0.004 -

к 0003-

i 0002 -

0 001 •

£ 0000-

0,001В 0 0016

л ^

I *Z 00012

s £

§ 8 0.0010 с £

20 40 60 SO 100 120 140 in 180 200 220 240 260

Концентрация раствора, г/л

1 2

20 40 60 60 100 120 140 160 100 200 220 240 260

Концентрация раствора г/л

а) 6)

Рис 6 Влияния природы отрицательного иона на унос растворенного вещества вторичным паром при начальных концентрациях выпариваемого раствора 60-240 г/л (1 =98°С) а) 1- Ыа+ (N301), 2- (Ыа2504); б) 1- (Гу^С12), 2- Мв3+ (MgS04)

Из рис. 5 наглядно видно, что в области начальных концентраций выпариваемых растворов от 6 до 24 г/л различие в концентрации растворенного вещества в конденсате определяется как природой положительного иона, так и отрицательного иона. Например, при начальной концентрации раствора 18 г/л концентрация положительных ионов в конденсате составляет для Ыа+ (при выпаривании раствора №С1) -0,0018 г/л, (N32804) - 0,0028 г/л, (МёС12) - 0,00015 г/л, (Мё504) -0,00006 г/л, т.е. разница между концентрацией Ыа+ при выпаривании растворов №С1 и Ыа2804 составляет 1,5 раза, а разница между концентрацией М§2+ при выпаривании растворов М§С12 и М§804 2,5 раза.

Анализ полученных экспериментальных результатов в области начальных концентраций раствора >60 г/л (рис. 6) показывает, что унос растворенного вещества не зависит от природы отрицательного иона, а зависит лишь от природы положительного иона растворенного вещества.

Из рис. 6 наглядно видно, что концентрация положительных ионов в конденсате является близкой для солей с одинаковыми положительными ионами, но разными отрицательными ионами, например №С1 и Ка2504, М§С12 и \^804. При начальной концентрации выпариваемого раствора 180 г/л концентрация положительных ионов составляет для (Ь'аС1) -0,0084 г/л, (Ма^Ол) - 0,0083 г/л, (М£С12) - 0,0015 г/л, (К^О*) -0,0015 г/л, т.е. разница между концентрацией положительных ионов в конденсате для хлоридов и сульфатов натрия и магния в области высоких начальных концентрации раствора незначительна. Исследовалось влияние температуры испарения и кипения раствора (98 - 103°С) на унос растворенного вещества из выпариваемых растворов на примере растворов ЫаС1 и №2504. Зависимости уноса растворенного вещества от температуры и начальной концентрации для раствора ЫаС1 представлены на рис. 7.

8

0 020 0 016

| 0012 i 0010 > ООО* ' 0006 0004 0003 0000

в в 10 12 14 II К 20 22 24 М

Концентрация раствора, г/л

2 С 09Э5

£ « ооэо * Я

g g 0025

§ I 1 8

g 03 0015

ж 00,0

X 0006 2

0000

20 40 во во 100 120 140 1в0 180 200 220 340 2в0

Концентрация раствора, г/л

а)

б)

103°С, 2-

Рис 7 Зависимость концентрации ионов Ыа+ в конденсате от температуры 101°С, 3-98°С

а) в диапазоне концентраций раствора 6-24 г/л, б) в диапазоне концентраций 60-240 г/л Анализ полученного экспериментального материала показал, что унос практических всех соединений при высоких температурах оказывался зависящим от нагрузки зеркала испарения - унос вторичными парами увеличивался с её ростом (рис. 7). Увеличение температуры от 98°С до 101 °С показало, что по своей природе газожидкостный поток в граничной нестабильной зоне кипения не является установившимся. В силу этого размер пузырей, образующийся на поверхности нагрева, не может быть стабильным, и характеризуется целым спектром размеров, что приводит к большим погрешностям при оценочных замерах уноса растворенного вещества из выпариваемого раствора вторичным паром, за счет локальных интенсивных выбросов капель в нестабильной зоне кипения, первый режим нестабильного барботажа. При дальнейшем росте температуры, а,

следовательно, нагрузки зеркала испарения было замечено, что подъемное движение пузырей при интенсивном кипении обусловливает ускорение частиц жидкости, барботируемой пузырями, и, в конечном итоге, участие части жидкости в подъемном движении вместе с пузырями. Поток, характеризуемый наличием цепочек пузырей (рис. 7, температура 103°С), наиболее устойчив, т.к. ему отвечает саморегулируемое, а потому наиболее устойчивое распределение фаз, условие стабильного барботажа.

При режимах неустойчивого и устойчивого кипения основным фактором уноса растворенного вещества с паром является капельный унос. Из данных, представленных на (рис. 7), наглядно видно, что даже при наличии в установке сепарирующего устройства унос растворенного вещества в режиме неустойчивого кипения (101°С) возрос по сравнению с испарением примерно в 6, а в режиме устойчивого кипения (103°С) в 8 -10 раз.

Четвертая глава посвящена обработке полученных экспериментальных данных и проверке адекватности математической модели. Анализ наших экспериментальных данных показал, что концентрация уносимого растворенного вещества в конденсате £ определяется уравнением:

е^а + К^-е**- (7)

/

^отн отн » (8}

станд станд

1сттд= Ю0°С; Ьстан„=24 г/л

Ьотн- относительная концентрация вещества на входе в выпарной аппарат; Iотн - относительная температура.

Путем обработки полученных экспериментальных данных в пакете математического анализа «ЗТАТОЯАРШСБ» находим значения а, К, и К2.

Пример расчета концентрации положительных ионов растворенного вещества в конденсате:

от 6 до 24 г/л; / от 98°С до 103°С от 24 до 240 г/л; / от 98°С до 103°С

Ва2+ (ВаС12)

£ = -0,534+0,553/^ , г/л ^ = -1,218 + 1,2571отн ■ еот1Ь°~ , г/л

Ъс\* (2П804)

<? = -0,01442+ 0,01449^ ■ е0 0658"- , г/л £ = -0,281+0,2845/,,„„ , г/л

На рис. 8 для представлены корреляции расчетных и экспериментальных данных по концентрациям положительных ионов в конденсате для режимов испарения (98°С) и кипения (103°С) для ВаС12.

о &

0 070-.

1 оовв-

S ооео-

к 2 0055*

| ff 0 060 -

г S 0045-

s X Z Ф □ 040-

о 5 осэв-

§ с г 0,030 -

(К в 0 02?-

! 0020-

о. 0 015-

1 0010-

£ 0005-

0000-

N

S X * &

0 3

1 ?

10 12 14 16 1в 20 22 24 26

№ Ю 100 120 1*0 160 180 200 220 240 2вО

Концентрация раствора Г/л Концентрация раствора г/л

а) б) Рис 8 Корреляции расчетных данных экспериментальным для зависимости конечной концентрации положительных ионов в конденсате (£) от начальной концентрации раствора (Ь, ,) и температуры кипения t l- Ва2' (BaClr-103°C), 2- Ba2+(BaCI-98°C) а) в диапазоне концентраций раствора 6-24 r/л, б) в диапазоне концентраций 60-240 г/л --получено расчетом, • - получено экспериментально

Сравнение расчетных и экспериментально определенных значений содержания растворенного вещества в конденсате показало, что отклонение расчетных величин от экспериментальных составляло не более ±10%.

Выводы

1) Полученные количественные значения уноса растворенного вещества вторичным паром из выпариваемых растворов NaCl, KCl, ВаС12, MgCl2, СаС12, Na2S04, MgS04, CuS04, ZnS04 (в диапазоне начальных концентраций от 6 до 240 г/л) показали, что даже в режиме испарения (/ =98°С) при увеличении начальной концентрации выпариваемого раствора концентрация ионов в конденсате существенно возрастала.

2) Установлено, что природа растворенного вещества оказывает огромное влияние на растворимость веществ в паре. В области начальных концентраций от 6 до 24 г/л различие в растворимости веществ во вторичном паре определяется природой как положительного, так и отрицательного ионов. При начальных концентрациях растворов (>60 г/л) растворимость веществ в паре не зависит от природы отрицательного иона, а зависит лишь от природы положительного иона растворенного вещества.

3) Показано, что переход от режима испарения к режимам неустойчивого и устойчивого кипения раствора приводит к резкому увеличению уноса растворенного вещества из выпариваемых растворов вторичными парами. При режимах неустойчивого и устойчивого кипения основным фактором уноса растворенного вещества с паром является капельный унос.

4) Полученные экспериментальные результаты позволили рассчитать концентрацию растворенного вещества в конденсате выпарной установки при начальных концентрациях растворов от 6 г/л до 240 г/л, как в режимах "чистого" испарения, так и в режимах неустойчивого и устойчивого кипения растворов. Сравнение расчетных и экспериментально определенных значений содержания растворенного вещества в конденсате показало, что отклонение расчетных величин от экспериментальных составило не более ±10%.

Основное содержание диссертации опубликовано в работах:

1. Базанов А. В. Влияние основной физико-химической природы раствора на унос растворенного вещества с паром растворенного тела // Фундаментальные науки - специалисту нового века: Тезисы докладов Международной студенческой конференции. - Иваново, 2002. - С. 178.

2. Базанов А. В. Влияние основной физико-химической природы раствора на унос растворенного вещества с паром растворенного тела // Методы кибернетики в технологиях, экономике и управлении производством: Сборник научных трудов Международной школы молодых ученых. -Иваново, 2002. - С. 25 - 27.

3. Базанов А. В., Блиничев В. Н. Снижение энергозатрат и потерь веществ при выпаривании // Энерго-ресурсосберегающие технологии и оборудование, экологически безопасные производства: Тезисы докладов Международной научной конференции. - Иваново, 2004. - С. 53.

4. Базанов А. В., Блиничев В. Н. Влияние режимов кипения и начальной концентрации раствора на унос ионов выпариваемых веществ // Всероссийский семинар «Крестовские чтения»: Тезисы докладов III Конференции молодых ученых ИХР РАН. - Иваново, 2004. - С. 8.

5. Базанов А. В , Кутепов А. М., Блиничев В. Н. Интенсификация работы выпарных и парогенерационных установок // Интенсификация тепло -массообменных процессов, промышленная безопасность и экология: Материалы Всероссийской студенческой научно-технической конференции. - Казань, 2005. - С. 125 - 127.

6. Базанов А. В., Блиничев В. Н. Унос ионов выпариваемых веществ с парами выпарных установок // Известия высших учебных заведений. Серия «Химия и хим. технология». - 2005. - Т. 48 - вып. 5. - С. 104 - 107.

7. Базанов А. В., Кутепов А. М. Закономерности уноса ионов неорганических веществ с парами выпарных установок // Современные проблемы теоретической и экспериментальной химии: Тезисы докладов V Всероссийской конференции молодых ученых. - Саратов, 2005. - С. 6.

8. Базанов А. В., Кутепов А М., Блиничев В. Н. Растворимость ионов в паре при выпаривании концентрированных растворов // Теоретические и экспериментальные основы создания новых высокоэффективных процессов и оборудования: Сборник трудов VII Международной научной конференции. - Иваново, 2005. - С. 119 - 125.

9. Базанов А. В., Кутепов А. М.. Интенсификация процесса получения высококачественного пара и дистиллята // Молодые ученые - новой России. Фундаментальные исследования и инновационная деятельность: Тезисы докладов I Всероссийской школы-конференции. Иваново, 2005. -С. 156- 158.

10. Базанов А. В., Кутепов А. М., Блиничев В. Н. Математическое моделирование процесса уноса ионов выпариваемых веществ // Молодые ученые - новой России. Фундаментальные исследования и инновационная деятельность: Тезисы докладов I Всероссийской школы-конференции. Иваново, 2005. - С. 159 - 160.

Подписано в печать 21.04.2006. Формат 60x84 1/16. Бумага писчая.

Усл. печ. л. 1,00 Уч.-изд. л. 1,03 Тираж 100 экз. Заказ 262

ГОУ ВПО Ивановский государственный химико-технологический университет а

Отпечатано на полиграфическом оборудовании кафедры экономики и финансов ГОУ ВПО «ИГХТУ»

153000, г. Иваново, пр. Ф. Энгельса, 7

JA ИГ

t- 9 2 45

ВВЕДЕНИЕ.

ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ.

Глава 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

1.1. Выпаривание.

1.2. Проблема уноса растворенного вещества вторичным паром выпарной установки.

1.2.1. Источники загрязнений выпариваемых растворов и питательной воды, влияние загрязнений на работу выпарных и парогенерирующих установок.

1.2.2. Загрязнение пара.

1.2.3. Механизм уноса капельной влаги с паром.

1.2.4. Закономерности растворимости веществ в паре.

1.2.5. Методики экспериментального анализа уноса выпариваемого соединения вторичным паром.

1.3. Схемы выпарных установок. Схемы паросепарационных устройств, используемых в химической технологии и энергетике.

1.3.1. Схемы выпарных установок химической промышленности.

1.3.2. Выбор конструкций и промышленные данные по уносу солей на выпарных аппаратах.

1.3.3. Сепарация капельной влаги из пара в химической технологии.

1.3.4. Гравитационные сепараторы брызгоуловители.

1.3.5. Инерционные сепараторы брызгоуловители.

1.3.6. Центробежные сепараторы брызгоуловители.

1.3.7. Барботажные устройства для промывки пара водой.

1.3.8. Сепарация капельной влаги из пара в энергетике.

Актуальность проблемы

Одними из основных процессов химической технологии являются процессы выпаривания и парогенерации, которые широко используются в химической, нефтехимической, металлургической, пищевой и фармацевтической промышленности. Наиболее распространенными аппаратами для осуществления процессов выпаривания и парогенерации, являются выпарные аппараты и испарители.

Эффективность работы выпарных аппаратов и испарителей, определяется, в числе прочих факторов, величиной уноса растворенного вещества из выпариваемого раствора вторичными парами. Особенно остро этот вопрос стоит в химической промышленности, где выпаривание применяется для концентрирования технологических растворов. В этом случае унос растворенного вещества приводит к сильному загрязнению пара и препятствует повторному использованию конденсата или сбросу его в открытые водоемы. Известны два пути уноса растворенного вещества из выпариваемого раствора: капельный унос растворенного вещества вторичным паром, и унос растворенного вещества вследствие растворяющей способности пара. Капельный унос растворенного вещества при выпаривании более изучен, в то же время данных по уносу растворенного вещества вследствие растворяющей способности пара практически нет.

В связи с этим одной из важнейших задач производств, связаных с выпариванием раствора, является исследование явления уноса растворенного вещества из выпариваемых растворов вторичными парами выпарных установок, а также разработка метода расчета концентрации растворенного вещества в конденсате выпарной установки при различных режимах выпаривания и различной начальной концентрации выпариваемых растворов.

Целью работы являлось экспериментальное исследование уноса растворенного вещества из выпариваемых растворов вторичным паром при различных режимах выпаривания и различной начальной концентрации растворов, а также разработка метода расчета концентрации растворенного вещества в получаемом конденсате.

Научная новизна

1) Впервые получены количественные значения уноса солей вторичным паром из выпариваемых растворов NaCl, КС1, BaCl2,MgCl2, СаС12, Na2S04, MgSC>4, C11SO4, Z11SO4 (в диапазоне начальных концентраций от 6 до 240 г/л). Показано, что при увеличении начальной концентрации выпариваемого раствора СаС12 от 6 г/л до 240 г/л, даже в режиме j I испарения раствора (98°С), концентрация ионов Са в конденсате изменялась от 0,0002 г/л до 0,0037 г/л т.е. концентрация в конденсате увеличивалась в 18 раз; для раствора Na2SC>4 изменение начальной концентрации от 6 г/л до 240 г/л приводило к росту концентрации ионов Na+ в конденсате в 5 раз;

2) Впервые показано, что природа растворенного вещества (NaCl, Na2S04, MgCl2, MgS04) оказывает огромное влияние на их растворимость в паре. В области начальных концентраций растворов от 6 до 24 г/л различие в растворимости веществ во вторичном паре определяется природой как положительного, так и отрицательного ионов. При начальной концентрации выпариваемого раствора 12 г/л унос положительных ионов солей из выпариваемых растворов составляет для NaCl - 0,0016 г/л, Na2S04 - 0,0024 г/л, MgCl2 - 0,00012 г/л, MgS04 - 0,00003 г/л. При начальных концентрациях растворов (>60 г/л) растворимость веществ в паре не зависит от природы отрицательного иона, а зависит лишь от природы положительного иона;

3) Впервые рассмотрено влияние режимов кипения, стабильного и нестабильного барботажа на унос растворенного вещества из выпариваемых растворов вторичными парами выпарной установки. При режимах неустойчивого и устойчивого кипения основным фактором уноса растворенного вещества с паром является капельный унос. Установлено, что даже при наличии в установке сепарирующего устройства унос растворенного вещества в режиме неустойчивого кипения (101°С) возрос по сравнению с испарением (98°С) примерно в 6 раз, а в режиме устойчивого кипения (103°С) в 8 10 раз;

4) Разработана математическая модель уноса растворенного вещества из выпариваемых растворов вторичными парами выпарных установок. Получены эмпирические зависимости уноса растворенного вещества от режима выпаривания и начальной концентрации выпариваемых растворов NaCl, КС1, BaCl2,MgCl2, СаС12, Na2S04, MgS04, CuS04, ZnS04.

Практическая значимость

1) Получены необходимые для промышленности данные по растворимости солей NaCl, КС1, BaCI2, MgCl2, СаС12, Na2S04, MgS04, CuS04, ZnS04 во вторичном паре при начальных концентрациях растворов от 6 г/л до 240 г/л;

2) Показано, что в режиме устойчивого кипения (103°С) выпариваемого раствора, несмотря на наличие в установке сепарационного устройства, концентрация солей в конденсате возрастала по сравнению с испарением (98°С) примерно в 8 10 раз. Поэтому при проектировании выпарных установок для получения высококачественного конденсата, в котором концентрация растворенного вещества определяется лишь растворимостью вещества в паре, необходимо обратить особое внимание на конструирование высокоэффективных сепарационных устройств. В противном случае получаемый конденсат будет сильно загрязнен в связи с капельным уносом растворенного вещества из выпариваемого раствора;

3) Установлено, что при средних и высоких начальных концентрациях выпариваемого раствора концентрация растворенного вещества в получаемом конденсате, даже в режиме испарения, оказывается достаточно высокой, т. е. чистота конденсата в этом случае определяется концентрацией раствора: чем меньше концентрация выпариваемого раствора, тем чище получится конденсат; 4) На основании разработанной математической модели предложен метод, позволяющий рассчитать концентрацию растворенного вещества в конденсате выпарной установки при начальных концентрациях растворов от 6 г/л до 240 г/л, как в режимах "чистого" испарения, так и в режимах неустойчивого и устойчивого кипения растворов.

Апробация работы и публикации

Материалы диссертационной работы были представлены и обсуждены на: Международной студенческой конференции «Фундаментальные науки-специалисту нового века». Иваново, 2002 г.; в ходе работы Международной школы молодых ученых «Методы кибернетики в технологиях, экономике и управлении производством». Иваново, 2002 г.; Международной научной конференции «Энерго-ресурсосберегающие технологии и оборудование, экологически безопасные производства». Иваново, 2004 г.; III Конференции молодых ученых ИХР РАН. Иваново, 2004 г.; Всероссийской студенческой научно-технической конференции «Интенсификация тепло-массообменных процессов, промышленная безопасность и экология». Казань, 2005 г.; V Всероссийской конференции молодых ученых «Современные проблемы теоретической и экспериментальной химии». Саратов, 2005 г.; VII Международной научной конференции «Теоретические и экспериментальные основы создания новых высокоэффективных процессов и оборудования». Иваново, 2005 г.; I Всероссийской школы-конференции «Молодые ученые - новой России. Фундаментальные исследования в области химии и инновационная деятельность». Иваново, 2005 г.

По результатам проведенной работы опубликованы 10 научных работ, из них 1 статья в журнале «Известия вузов. Химия и химическая технология», 2 рецензируемые публикации в сборниках трудов международных конференций, 7 тезисов докладов конференций.

ПЕРЕЧЕНЬ ОСНОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

Ку- коэффициент уноса, %; кР- коэффициент распределения веществ между насыщенным паром и кипящим раствором, %; со- влажность пара, %; dc~ диаметр сечения разрыва пузырька, мм; h- путь пузырька, мм;

С/7 - концентрация веществ в паре, мкг/кг;

С в- концентрация веществ в растворе, мкг/кг;

Rp- удельная нагрузка зеркала испарения, кг/(м2-с);

Rir- удельная нагрузка парового объема, кг/(м -с);

D- расход пара, кг/час;

Рцсп- площадь зеркала испарения, м2;

Упар- паровой объем установки, м ; а - температуропроводность, м /час; bo- концентрация раствора на входе в первый аппарат, кг/л; b - концентрация раствора в аппарате, кг/л; с'- теплоемкость конденсата, ккал/кг град; с"— теплоемкость пара, ккал/кг град; с"'- теплоемкость раствора, ккал/кг град; с\г- теплоемкость металла, ккал/кг град;

Сц- теплоемкость изоляции, ккал/кг град; со- теплоемкость раствора на входе в первый аппарат, ккал/кг град; dp- внутренний диаметр труб, мм; dip- наружный диаметр труб, мм;

D- расход греющего пара на оттяжку неконденсирующихся газов, кг/час; Die- расход конденсата на оттяжку неконденсирующихся газов, кг/час; D'- расход пара на оттяжку неконденсирующихся газов, кг/час; Е- расход отбираемого пара, кг/час;

F- площадь поверхности нагрева аппарата общая, м2;

F- площадь поверхности нагрева аппарата со стороны конденсирующегося пара, м2;

F"- площадь поверхности нагрева со стороны кипящей жидкости, м2; rj- площадь поперечного сечения жидкости в аппарате, м2;

G\r- масса металла корпуса греющей камеры, кг;

Gjj~ масса изоляции греющей камеры, кг;

Gj- масса металла поверхности нагрева, кг; масса металла охватывающего парожидкостное пространство, кг; G}jc~ масса жидкости в объеме ограниченном плоскостью, от которой отсчитывается уровень, кг; h- уровень жидкости в аппарате, м; Н- длина (высота) поверхности нагрева, м; i(r энтальпия греющего пара на входе в первый аппарат, ккал/кг; in- энтальпия в греющей камере, ккал/кг; - энтальпия конденсата, ккал/кг;

- энтальпия вторичного пара, ккал/кг;

К- коэффициент теплопередачи, ккал/м час град; п- число аппаратов;

Ргг давление в греющей камере, атм; р- давление вторичного пара, атм; д- плотность теплового потока;

Оц- суммарные потери тепла в окружающую среду, ккал/час; Q - суммарные потери тепла через корпус греющей камеры, ккал/час; Q"- суммарные потери тепла через корпус паро-жидкостного пространства, ккал/час; г- теплота парообразования, ккал/кг; R- термическое сопротивление, м час град/ккал; So- расход жидкости на входе в первый аппарат, кг/час; S- расход жидкости на выходе из аппарата, кг/час;

- температура вторичного пара, °С; to- температура пара в греющей камере, °С; /с- температура поверхности нагрева, °С; tic— температура конденсата, °С; (к"~ температура пара в конденсаторе, °С; tff- температура охлаждающей жидкости, °С; tp- температура газа, °С; At- температурный напор;

У- объем рабочей зоны контактного аппарата, м /кг; К;- объем пара в греющей камере, м3/кг; V2- объем пленки конденсата, м3/кг; л

Уз- объем греющей камеры, м /кг;

Vq- объем парожидкостного пространства, м3/кг;

Уж- объем жидкости в парожидкостном пространстве, м3/кг;

W- расход вторичного пара, кг/час; концентрация растворенного вещества в конденсате, кг/л; п

W = производительность установки по испаренной жидкости, кг/час; /-1 и- внутренняя энергия вторичного пара;

Hi7- внутренняя энергия пара в греющей камере; olj- коэффициент теплоотдачи при конденсации, ккал/м час град; а2 - коэффициент теплоотдачи при кипении, ккал/м час град; р- коэффициент массоотдачи, кг/час м кг/кг;

6- толщина пленки конденсата, мм;

Sq- толщина стенки поверхности нагрева, мм;

Sir- толщина слоя накипи, мм;

Sir- толщина изоляции, мм;

А- частная температурная депрессия; суммарная температурная депрессия; «9 - температура раствора в конденсаторе-регенераторе УМИ, °С;

- температура жидкости на входе в первый выпарной аппарат, °С; 0М - температура металла, °С;

- теплопроводность стенки поверхности нагрева, ккал/м час град; Л/ - теплопроводность накипи, ккал/м час град;

Я'-теплопроводность конденсата, ккал/м час град; ^-теплопроводность изоляции, ккал/м час град; V- вязкость, м /сек; р' - плотность конденсата, кг/м3; р " - плотность пара, кг/м3; рт- плотность раствора, кг/м3; <т - поверхностное натяжение; г - текущее время; со - степень концентрирования.

выводы

1) Полученные количественные значения уноса растворенного вещества вторичным паром из выпариваемых растворов NaCl, КС1, ВаСЬ, MgCb, СаСЬ, Na2S04, MgS04, C11SO4, ZnS04 (в диапазоне начальных концентраций от 6 до 240 г/л) показали, что даже в режиме испарения (t =98°С) при увеличении начальной концентрации выпариваемого раствора концентрация ионов в конденсате существенно возрастала.

2) Установлено, что природа растворенного вещества оказывает огромное влияние на растворимость веществ в паре. В области начальных концентраций от 6 до 24 г/л различие в растворимости веществ во вторичном паре определяется природой как положительного, так и отрицательного ионов. При начальных концентрациях растворов (>60 г/л) растворимость веществ в паре не зависит от природы отрицательного иона, а зависит лишь от природы положительного иона растворенного вещества.

3) Показано, что переход от режима испарения к режимам неустойчивого и устойчивого кипения раствора приводит к резкому увеличению уноса растворенного вещества из выпариваемых растворов вторичными парами. При режимах неустойчивого и устойчивого кипения основным фактором уноса растворенного вещества с паром является капельный унос.

4) Полученные экспериментальные результаты позволили рассчитать концентрацию растворенного вещества в конденсате выпарной установки при начальных концентрациях растворов от 6 г/л до 240 г/л, как в режимах "чистого" испарения, так и в режимах неустойчивого и устойчивого кипения растворов. Сравнение расчетных и экспериментально определенных значений содержания растворенного вещества в конденсате показало, что отклонение расчетных величин от экспериментальных составило не более ±10%.

107

1. Стабников В. Н. Использование вторичного пара в пищевой промышленности. - М., Гизлегпищепром, 1953. - 180 с.

2. Санеш Э., Надабан П. Процессы выпаривания в пищевых производствах. М., Пищевая промышленность, 1969. - 312 с.

3. Стырикович М. А., Мартынова О. И., Миропольский 3. J1. Процессы генерации пара на электростанциях. М., Энергия, 1969. - 312 с.

4. Стырикович М. А., Катковская К. Я., Серов Е. П. Парогенераторы электростанций. М., Энергия, 1966. - 384 с.

5. Винокур А. Г. Применение радиоактивных изотопов для исследования процессов в парогенераторах. Сборник «Внутрикотловые физико-химические процессы». М., Изд. АН СССР, 1957, с. 23-27.

6. Б. П. Татаринов. Пленочный унос солей с паром. М., Транспорт, 1967. -30 с.

7. Бузник В. М. Интенсификация теплообмена в судовых установках. -J1., Судостроение, 1969. 364 с.

8. Бояринов А. И., Кафаров В. В. Методы оптимизации в химической технологии. -М., Химия, 1969. 564 с.

9. Петровский Ю. В., Фастовский В. Г. Современные эффективные теплообменники. М., Энергия, 1962. - 256 с.

10. Ю.Левенталь Г. Б., Потырин Л. С. Оптимизация теплоэнергетических установок. М., Энергия, 1970. - 350 с.11 .Цибровский Я. Процессы химической технологии. Л., Госхимиздат, 1958.-932 с.

11. Касаткин А. Г. Основные процессы и аппараты химической технологии, -М., Госхимиздат, 1955. 750 с.

12. Таубман Е. И. Выпаривание. М., Химия, 1982. - 328 с.

13. Баранов Д. А., Вязьмин А. В., Гухман А. А. Процессы и аппараты химической технологии. Основы теории процессов химической технологии. Т. 1. М., Логос, 2000. - 480 с.

14. Хоблер Т. Теплопередача и теплообменники. JL, Госхимиздат, 1961. - 820 с.

15. Кутепов А. М., Бондарева Т. И., Беренгартен М. Г. Общая химическая технология. М., Высшая школа, 1985. - 448 с.

16. Кафаров В. В. Основы массопередачи. М., Высшая школа, 1972. -494 с.

17. Колач Т. А., Радун Д. В. Выпарные станции. М., Машгиз, 1963. - 400 с.

18. Барри Т., Дейвис Р., Дженкинс Дж. Прикладная химическая термодинамика: модели и расчеты. М., Мир, 1988. - 281 с.

19. Сийрде Э. К., Теаро Э. Н., Миккал В. Я. Дистилляция. JI., Химия, 1971.-216с.

20. Таубман Е. И. Расчет и моделирование выпарных установок. М., Химия, 1970.-216 с.

21. Гельперин Н. И. Выпарные аппараты. М., Госхимиздат, 1947. - 380 с.

22. Дытнерский Ю. И. Процессы и аппараты химической технологии. -М., Химия, 1992. Т. 1.-415 е.; Т. 2.-383 с.

23. Александров И. А. Ректификационные и абсорбционные аппараты. Методы расчёта и основы конструирования. М., Химия, 1978. - 278 с.

24. Плановский А. Н., Николаев П. И. Процессы и аппараты химической технологии. -М., Химия, 1972. 496 с.

25. Кичигин М. А., Костенко Г. Н. Теплообменные аппараты и выпарные установки. -М., Госэнергоиздат, 1956. 392 с.

26. Беличенко Ю. П. Замкнутые системы водообеспечения химических производств. М., Химия, 1990. - 208 с.

27. Белан Ф. И. Водоподготовка М., Госэнергоиздат, 1958. - 256 с.

28. Слесаренко В. Н. Современные методы опреснения морских и соленых вод. М., Энергия, 1973. - 248 с.

29. Коэн П. Технология воды энергетических реакторов. М., Атомиздат, 1973.-328 с.

30. Копылов А. С., Субботина Н. П., Мамет В. А., Пильщиков А. П. Водоподготовка. Процессы и аппараты. М., Атомиздат, 1977. - 352 с.

31. Громогласов А. А., Копылов А. С., Пильщиков А. П. Водоподготовка: Процессы и аппараты. -М., Энергоатомиздат, 1990. 272 с.

32. Резников М. И., Липов Ю. М. Котельные установки электростанций. -М., Энергоатомиздат, 1987. 230 с.

33. Коваленко В. Ф., Лукин Г. Я. Судовые водоопреснительные установки. Л., Судостроение, 1970. - 304 с.

34. Акользин П. А., Маргулова Т. X., Мартынова О. И. Водный режим паротурбинных блоков сверхкритических параметров. М., Энергия, 1972.- 176 с.

35. Берман С, С. Теплообменные аппараты и конденсационные устройства турбоустановок. М., Машгиз, 1959. - 427 с.

36. Пацуков Н. Г., Нови Ю. О. Исследование условий определяющих возможность отложения легкорастворимых солей на парообразующем участке горизонтальных труб. М., Госэнергоиздат, 1951. - 252 с.

37. Калинин Э. К., Дрейцер Г. А., Ярхо С. А. Интенсификация теплообмена в каналах. М., Машиностроение, 1990. - 208 с.

38. Катковская К. Я., Дубровский И. Я. Исследование растворимости неорганических соединений в водном теплоносителе сверхкритических параметров. М., МЭИ, 1973.- 160 с.

39. Толмачева И. К., Резников М. И. Исследование поведения веществ в кипящей воде высокой температуры. -М., МЭИ, 1973. 12 с.

40. Пацуков Н. Г., Нови Ю. О. Внутрикотловые физико-химические процессы и водный режим котлов высокого давления. Л., Госэнергоиздат, 1951. - 252 с.

41. Герасимов В. В., Касперович А. И., Мартынова О. И. Водный режим атомных электростанций. М., Атомиздат, 1976. - 400 с.

42. Недоступ В. И. Термодинамические свойства газов при высоких температурах и давлениях. АН Усср физ. химия ин-т им. А. Б. Богатского Киев наук, думка, 1990. - 194с.

43. Кутателадзе С. С., Стырикович М. А. Гидродинамика газожидкостных систем. М., Энергия, 1976. - 296 с.

44. Маргулова Т. X. Методы получения чистого пара. М., Госэнергоиздат, 1955. - 180 с.

45. Кутепов А. М., Стерман J1. С., Стюшин Н. Г. Гидродинамика и теплообмен при парообразовании. М., Высшая школа, 1977. - 352 с.

46. Слесаренко В. Н. Дистилляционные опреснительные установки. М., Энергия, 1980.-243 с.

47. Дыхно А. Ю. Использование морской воды на тепловых электростанциях. М., Энергия, 1974. - 269 с.

48. Апельцин И. Э., Клячко В. А. Опреснение воды. М., Стройиздат, 1968.-222 с.

49. Мальцев Е. Д. Опреснение соленых вод. М., Атомиздат, 1965. - 91 с.

50. Шретер В., Лаутеншлегер К. X., Бибрак X. -М., Химия, 1986. 648 с.

51. Сугак Е. В., Войнов Н. А., Николаев Н. А. Очистка газовых выбросов в аппаратах с интенсивными гидродинамическими режимами. Казань, РИЦ «Школа», 1999. -224с.

52. Стырикович М. А., Резников М. И. Методы экспериментального изучения процессов генерации пара. М., Энергия, 1977. - 279 с.

53. Внуков А. К. Экспериментальные работы на парогенераторах. М., Энергия, 1971.-296 с.

54. Кострикин Ю. М. Инструкция по анализу воды, пара и отложений в теплосиловом хозяйстве. М., Энергия, 1967. - 296 с.

55. Резников М. И., Миропольский 3. Л. Радиоизотопные методы исследования внутрикотловых процессов. М., Энергия, 1964. - 216 с.

56. Валь А., Боннер H. Использование радиоактивности при химических исследованиях. М., Изд-во иностр. лит., 1954. - 562 с.

57. Кантарович 3. Б. Основы расчеты химических машин и аппаратов. JL, Госгортехиздат, 1960. - 744 с.

58. Хаузен. X. Теплопередача при противотоке, прямотоке и перекрестном токе. М., Энергоиздат, 1981. - 384 с.

59. Красиков А. Н., Шабалин К. Н. Исследование процесса очистки пара в выпарных аппаратах инерционными и мелкопоточными ловушками. // Химическое машиностроение, 1961, №5, с. 29 35.

60. Биргер М. И., Вальдберг А. Ю., Мягков Б. И. Справочник по пыле- и золоулавливанию. М., Энергоатомиздат, 1983. - 312 с.

61. Соколов Е. Я. Вспомогательное оборудование тепловых электростаний. М., Энергия, 1958. - 312 с.

62. Когановский А. М., Клименко Н. А., Левченко Т. М. Очистка сточных вод в промышленном водоснабжении. М., Химия, 1983. - 287 с.

63. Гордин И. В. Технологические системы водообработки. J1., Химия, 1987.-264 с.

64. Лукиных Н. А., Липман Б. Л., Криштул В. П. Методы доочистки сточных вод. М., Стройиздат, 1974. - 136 с.

65. Сугак Е. В., Войнов Н. А., Житкова Н. Ю. Очистка газовых выбросов от высокодисперсных частиц в дисперсно кольцевом потоке.// Химия растительного сырья, 2000, №4, с. 85 - 101.

66. Баранов Д. А., Блиничев В. Н., Жихарев А. С. Процессы и аппараты химической технологии. Механические и гидромеханические процессы. Т. 2. М., Логос, 2001. - 600 с.

67. Вальдберг. А. Ю., Ковалевский Ю. В., Лебедюк Г. К. Мокрые пылеуловители ударно-инерционного, центробежного и форсуночного действия. М., ЦИНТИХимнефтемаш, 1981. - 38 с.

68. Кутепов А. М., Полянин А. Д., Запрянов 3. Д. Химическая гидродинамика. М., Бюро Квантум, 1996. - 336 с.

69. Кутепов А. М. Исследование центробежной сепарации вторичных паров при упаривании растворов.// Канд. дисс. М., 1962.

70. Кутепов А. М. Исследование гидромеханических процессов разделения двухфазных систем пар (газ) жидкость, жидкость - твердое.// Докт. дисс.-М., 1974.

71. Кутепов А. М. Непрерывный автоматический контроль уноса солей в выпарных аппаратах методом электропроводности.// Сб. «Комплексная автоматизация химических производств», Машгиз, М., 1963.

72. Кутепов А. М., Жихарев А. С. Экспериментальное исследование сепарации парожидкостных систем струями жидкости.// Химическое и нефтяное машиностроение. 1972, №4, с. 10-12.

73. Трегубов А. М. Теория перегонки и ректификации. М., Гостоптехиздат, 1946. - 347 с.

74. Гельперин Н. И. Дистилляция и ректификация. М., Госхимиздат, 1947. -413 с.

75. Брайнес Я. М. Подобие и моделирование в химической и нефтехимической технологии. JI., Гостоптехиздат, 1961. - 170 с.

76. Барри Т., Дейвис Р., Дженкинс Дж. Прикладная химическая термодинамика: модели и расчеты. М., Мир, 1988. - 281 с.

77. Таганов И. Н. Моделирование процессов масс и энергопереноса. Нелинейные системы. - JI., Химия, 1979. - 208 с.

78. Тищенко И. А. Теория и расчет многокорпусного выпарного аппарата, -М.,ОНТИ, 1938.- 112 с.

79. Чернобыльский И. И. Выпарные установки. Киев, Изд во КГУ, 1960, - 260 с.

80. Чанг П. ЭИ. Сер. Теплоэнергетика, 1963, №9, с. 1 20.

81. Лесохин Е. П., Аникина Н. П. Вопросы автоматизации процессов химической технологии. Л., Химия, 1968, - 186 с.

82. Arvid Н. ASME, 1961, D. 83, №2, 105 р.

83. Дей P. JT. Динамические характеристики промышленных объектов регулирования. М., Изд. иностр. лит., 1960. - 295 с.

84. Хортон А. В. Динамические характеристики промышленных обьектов регулирования. М., Изд. иностр. лит., 1960. - 142 с.

85. Бирюков В. В., Кафаров В. В. Химическая промышленность, 1963, №12.-308 с.

86. Агафонов В. А., Ермилов В. Г., Панков Е. В. Судовые конденсационные установки. Д., Судпромгиз, 1963. - 490 с.

87. Johnson D. Е. Simulation and Analysis. Improve Evaporation Control, ISA Journal, Jule, 1960, -p. 52-56.

88. Andersen I. A., Glasson L. M., Less F. P. Trans. Instrum. Technol., 1961, v. 13, №12, p. 91-94.

89. Левачев А. Г.// Канд. дисс. M., МИХМ, 1962. - 238 с.

90. Таубман Е. И. Тепло- и массоперенос. Минск, 1966. т. 6, с. 306 315.

91. Рабинович Г. Д. ЖТФ, 1953, т. 23, вып. 3, с. 541 549.

92. Шумская Л. С. Вопросы теплоотдачи и гидравлики двухфазных сред. -М., Госэнергоиздат, 1961. 435 с.

93. Коченов И. С. Доклады АН СССР. 1956, т. 107, №5, с. 689 692.

94. Дикие М. Я. Труды ОТИХП, Одесса, 1948, т. 2, с. 17 - 35.

95. Левачев А. Г. Автоматизация химических производств. М., Химия, 1960, вып. 3,с. 15 -20.

96. Hutla V., Katyk J. Chem. promysl., 1964, v. 14, №8.

97. Лидиев P. Я. Химическое машиностроение. Киев, Техника, 1966, вып 3, с. 118-126.

98. Andre Н., Ritter R. A. The Canad. Chem. End., 1968, №5, p. 48- 57.

99. Мак Кормэк П. Д., Бирн С. Дж., Коэд Е. Мак. Рефераты 3-го международного конгресса ИФАК по автоматическому управлению Лондон, 1966, с. 155.

100. Manczak К. Identification in automatic control systems. Preprints of the IF AC symposium. Prague, 1967, p. 201 - 205.

101. Zavorka I., Sutek L., Aguado A., e. a. in: Identification in automatic control systems. Preprints of the IFAC Symposium. Prague, 1967, p. 133 — 142.

102. Березняк E. Д., Таубман E. И. Изв. вузов. Сер. Пищевая технология, 1966, №3, с. 163- 168.

103. Морозов И. И., Герлига В. А. Устойчивость кипящих аппаратов. -М., Атомиздат, 1969. 280 с.

104. Альтгаузен А. П., Гутман М. Б., Малышев С. А. Низкотемпературный электронагрев. М. Энергия, 1968. - 184 с.

105. Абросимов В. К., Королев В. В., Афанасьев В. Н. Экспериментальные методы химии растворов: Денсиметрия, вискозиметрия, кондуктометрия и другие методы. М., Наука, 1997. - 351 с.

106. Ю7.Крешков А. П., Быкова JT. Н., Казарян Н. А. Кислотно-основное титрование в неводных растворах. М., Химия, 1967. - 192 с.

107. Фаррар Т., Беккер Э. Импульсная и Фурье-спектроскопия ЯМР. М., Мир, 1973.- 163 с.

108. Бражников Н. И. Физические и физико-химические методы контроля состава и свойств вещества. JI., Энергия, 1965. - 248 с.

109. Матусевич JI. Н. Кристаллизация из растворов в химической промышленности. М., Химия, 1968. - 304 с.

110. Крестов Г. А. Термодинамика ионных процессов в растворов. JI. Химия, 1973.-304 с.

111. Френкель Я. И. Кинетическая теория жидкостей. М. Изд. АН СССР, 1945.-308 с.

112. Шваб В. А. Труды Томского политехнического института, Томск, 1950, с. 82-101.