Моделювання теплофізичних властивостей та кріоскопічної різниці температур сольових розчинів та процесів масообміну при блочному виморожуванні води із них в умовах природної та вимушеної конвекції. Аналіз кінетики процесу сепарування та опріснення води.
При низкой оригинальности работы "Обґрунтування режимних характеристик виморожуючих установок для опріснення та очищення природної і промислової води", Вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100%
В ситуації, що склалася, актуальними є дослідження, повязані із розробкою та вдосконаленням обладнання для опріснення природних і промислових вод, а також для доочищення питної води в побутових і промислових умовах. Оскільки високомінералізована і питна вода, а також промислові стоки є водними розчинами неорганічних і органічних речовин, то для їх опріснення та доочищення використовуються процеси, метою яких є розділення розчину на чисту (або умовно чисту) воду та концентрат домішок. Застосування блочних виморожувачів для опріснення та доочищення природної води і промислових стоків стримується відсутністю методик розрахунку процесів тепло-і масообміну при блочному виморожуванні води із сольових розчинів, а також відсутністю обґрунтованих режимних характеристик процесу. вдосконалити математичну модель процесів тепло-і масопереносу при блочному виморожуванні води із сольових розчинів на поверхні вертикальних кристалізаторів в умовах природної конвекції та при механічному перемішуванні розчину; виконати експериментальні дослідження кінетики процесів блочного виморожування води із сольових розчинів на поверхні вертикальних кристалізаторів в умовах природної конвекції та при механічному перемішуванні розчину;В цих рівняннях Sh, Gr, Sc, Nu, Pr-числа подібності Шервуда, Грасгофа, Шмідта, Нуссельта, Рейнольдса, Прандтля, відповідно, а С, А, а, d - константи та показники степеню, що визначаються експериментально і відображають особливості тепло-і масовіддачі в розчині в умовах блочного виморожування. При формуванні рівняння для розрахунку тепловіддачі в розчині в якості незалежних змінних були прийняті наступні параметри: товщина зазору між внутрішньою стінкою ємності для розчину і фронтом кристалізації (?р, м); діаметр мішалки (dm, м); частота обертів мішалки (nмеш., с-1); ?р; ?р; ; ?р. При формуванні рівняння для розрахунку масовіддачі в розчині в якості незалежних змінних були прийняті наступні параметри: ?р; dm; nміш; ?р; ?р; коефіцієнт дифузії компоненту, який переважає у розчині (D, м2/с). В якості визначаючих параметрів при розрахунку тепло-і масовіддачі в розчині як для умов природної конвекції, так і для умов механічного перемішування розчину використовувались температура, масова частка розчинних речовин і конструктивний розмір. Метою кінетичних досліджень процесів блочного виморожування води із сольових розчинів в умовах природної конвекції було визначення впливу початкової масової частки розчинних речовин розчину (?п.р-ну, %), температурного режиму роботи установки (тхл, °C), а також конструктивних параметрів установки, а саме діаметру та висоти кристалізатора (dk, hk, м) і діаметру ємності (dє, м) на поточні значення: ?р-нут, тр-нут, маси розчину (мр-нут, кг), обєму розчину (Vp-нут, м3), діаметру (dльодуt, м) і висоти блоку льоду (hльодуt, м).Встановлені кінетичні закономірності процесів тепло-і масообміну при блочному виморожуванні води із сольових розчинів на поверхні вертикальних кристалізаторів в умовах природної конвекції: - при підвищенні початкової масової частки розчинних речовин у розчині в 2,5… 12,5 рази ступінь концентрування розчину зменшується в 1,14…1,54 рази, розчин охолоджується повільніше в 2…2,2 рази, а інтенсивність виморожування води із розчину зменшується в 1,1…1,6 рази; при зниженні температурного режиму роботи установки в 2 рази ступінь концентрування розчину зменшується в 1,05…1,12 рази, кінцева температура розчину - в 2,1 рази, а кінцева маса розчину - в 1,17 рази; при зменшенні діаметру ємності в 1,3 рази розчин охолоджується швидше і інтенсивність виморожування води із розчину зростає в 1,96 - 2,55 рази. Встановлено, що в процесі блочного виморожування кольоровість і мутність, наприклад колодязної води, знизилися у 2,5 рази, жорсткість у 5 разів, лужність у 2 рази, вміст кальцію, натрію, гідрокарбонатів, хлоридів, нітратів, сульфатів у 4…7,5 рази, а нітритів у 10 разів, що підтверджує ефективність блочного виморожування для опріснення та очищення природних і промислових вод.
План
2. ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
