Зміст
Введення
1 Розрахунок процесу горіння
2 Матеріальний баланс сушіння
3 Тепловий баланс сушіння
4 Розрахунок габаритів розпилювальної сушарки
5 Розрахунок циклонів
6 Розрахунок скруберів Вентурі
Список використаної літератури
Додаток
Введення
Сушіння в основному застосовується, якщо необхідно випарувати розчинник і отримати з висушується порошкоподібний або гранульований сухий продукт. Сушка являє собою досить енергоємний, складний, взаємообумовлених комплекс хімічних, теплових і дифузійних процесів. В даний час з відомих сушарок, розроблених для мікробіології, знайшли застосування розпилювальні сушарки з дисковим і форсунковим розпиленням, вальцьові сушарки (у гідролізний промисловості) і сублімаційні сушарки (у виробництві бактеріальних препаратів, ферментів). Методи сушіння і конструкції сушарок в значній мірі визначаються режимами сушки для конкретного матеріалу, що забезпечують високу якість сухого продукту при найменших капіталовкладеннях і енерговитратах. Це особливо характерно для продуктів мікробного синтезу, оптимальні режими і методи сушки яких можуть бути визначені після вивчення не тільки фізико-хімічних і теплофізичних характеристик, але і біологічних властивостей. Специфіка сушіння пов'язана зі порівняно низькою термоустойчивостью та вимогами максимально можливої збережуваності цільових продуктів біосинтезу в кінцевих препаратах.
У мікробіологічної промисловості в основному використовуються розпилювальні сушарки з дисковим розпиленням. В якості палива залежно від технологічних вимог використовується природний газ або мазут.
1. Розрахунок процесу горіння
Метою цього етапу розрахунку є розрахунок нижчої теплотворної здатності палива, кількості і складу продуктів згоряння, ентальпії продуктів згоряння.
Нижча теплотворна здатність палива - кількість тепла, що виділяється при повному згорянні одиниці палива, але в припущенні, що волога залишається в продуктах горіння в пароподібному стані. У трубчастих печах димові гази виводяться через димову трубу при таких температурах, при яких водяні пари, що знаходяться в продуктах згорання, не можуть сконденсуватися, отже, тепло конденсації водяної пари не використовується. Тому для практичних розрахунків процесу горіння користуються нижчої теплотворної здатністю палива.
Нижча теплотворна здатність палива за формулою Д. І. Менделєєва [4]: ​​
,
,
де C, H, S, O, W - відповідно вміст вуглецю, водню, сірки, кисню, вологи,% за масі.
Елементарний складу газового палива:
I) вміст вуглецю
;
2) вміст водню
;
де nCi, nHi-відповідно число атомів вуглецю, водню, сірки, кисню, азоту в молекулах газових компонентів палива;
xi - концентрація газових компонентів у паливі,% за масі;
Mi-молекулярна маса компонентів палива;
k - число компонентів у паливі;
C, H, S, O, N - відповідно вміст вуглецю, водню,% за масою.
Молекулярна маса газової суміші:
= 0,95 * 16 +0,03 * 30 +0,02 * 44 = 16,98 г/моль,
де П‰i-об'ємна частка газових компонентів у паливі;
Mi - молекулярна маса компонентів палива.
Масова концентрація газових компонентів палива:
;
,
В
.
Враховуючи, що теплота згоряння - властивість аддитивное, то теплота згоряння газоподібного палива
,
де Qi - теплота згоряння окремих компонентів палива;
xi-масова частка компонентів у суміші.
Для газового палива нижча теплота згоряння:
,
де СН4, С2Н6, С3Н8 - утримання відповідних компонентів у паливі,% за об'ємом.
Результати перерахунку складу палива зведені в таблицю 1.
Таблиця 1 - Результати перерахунку складу палива
Компонент
Щільність, кг/м3
Молекулярна маса, Мi
Об'ємна частка, П‰i
Miωi
Масові відсотки
СН4
0,72
16
0,95
15,20
89,52
С2Н6
1,36
30
0,03
0,90
5,30
С3Н8
2,02
44
0,02
0,88
5,18
