Интенсификация производства и повышение качества аммиачной селитры, производящейся на агрегате АС-72 ОАО «Кирово-Чепецкий химический комбинат», страница 3

Процессы производства аммиачной селитры широко рассмотрены в научно-исследовательской литературе. В процессе работы над дипломным проектом была изучена как справочная и методическая литература, так и специальная литература, согласно выбранной теме исследования. Обзор использованной литературы целесообразно произвести в соответствии с этапами разработки дипломного проекта.

2.1 Ознакомление с производством аммиачной селитры.

Для изучения процесса производства аммиачной селитры была использована литература /4/, в которой достаточно подробно описаны технологические схемы производства с аппаратурным оформлением стадий.  Также в книге представлены физико-химические свойства как продукта, так и раствора (плава) аммиачной селитры при различных условиях. В издании описаны такие свойства, влияющие на качество селитры, как гигроскопичность, слеживаемость, терморазложение, предложены добавки повышающие качество продукции.

2.2 Расчет выпарного аппарата.

Основной задачей расчета выпарной установки является определение поверхности нагрева выпарного аппарата, выбор его конструкции, расчет и выбор вспомогательного оборудования по ГОСТам, ОСТам, нормалям и справочной литературе. При выполнении расчетов мы пользовались  методическими указаниями /5/ . Достоинством данного издания является наличие  технологического и конструктивного расчетов, пример расчета выпарной установки,  наличие справочных данных. Особенностью нашего выпарного аппарата является то, что раствор стекает по трубкам аппарата тонкой пленкой навстречу потоку воздуха. Теплоотдача при кипении в стекающих пленках определяется значительным количеством действующих факторов, многие из них не исследованы. Поэтому  расчет коэффициента теплоотдачи  будет основываться на эмпирических уравнениях. Эти уравнения объединены и опубликованы в издании /7/. В данной книге авторы попытались обобщить в небольшом объеме основные вопросы, связанные с методами проведения исследований гидродинамики, тепло- и массообмена в жидкостных пленках, как описываемые в литературе, так и разработанные авторами. В издании рассматриваются также чисто конструктивные вопросы, связанные с проектированием распределительных устройств и обоснованным инженерным расчетом пленочных аппаратов. Последнее подкрепляется примерами расчетов отдельных аппаратов.

Приведем некоторые особенности течения процесса в пленке, описанные в /7/.

Процесс кипения в стекающих пленках относится к кипению при вынужденной конвекции. В зависимости от разности температур  на участке стенка-пленка существует несколько областей при кипении в пленке: область свободной конвекции, или поверхностного испарения, в которой коэффициент теплоотдачи значительно превышает коэффициент теплоотдачи при кипении в большом объеме; переходная область, где начинается образование отдельных паровых пузырей; область развитого пузырчатого кипени, где перенос тепла связан с образованием паровых пузырей, и область пленочного кипения, в которой паровая пленка, образующаяся на стенке, отбрасывает от стенки пленку жидкости. Последняя область исследована мало и для промышленных аппаратов особого значения не имеет. Границы областей весьма условны и определяются физическими свойствами жидкостей, состоянием поверхности, давлением, плотностью орошения и рядом других факторов.

В области поверхностного испарения тепло от греющей поверхности к свободной поверхности жидкостной пленки, с которой происходит испарение, переносится через слой жидкости. В этом случае при малых Г и q перенос тепла происходит в основном за счет тепла теплопроводности. Поэтому коэффициент теплоотдачи зависит от толщины пленки, а следовательно, от плотности орошения. В области поверхностного испарения наблюдается снижение  с ростом плотности орошения вследствие увеличения толщины пленки. Затем с ростом Re ламинарный режим течения переходит в ламинарно-волновой, при на поверхности появляются видимые волны, которые в дальнейшем меняют свой характер, растет амплитуда и частота волн, усиливается турбулизация жидкости, приводящая к уменьшению толщины пристенного пограничного слоя, и коэффициент теплоотдачи растет.