2014-02-09
1573
Масса кристаллической фазы (G т) определяется из материального баланса кристаллизации по сумме массы растворенного вещества и растворителя (уравнение (5.1)) и по массе растворенного вещества (уравнение (5.2)):
, (5.1) 
, (5.2)
где 
- расход соответственно начального и конечного (маточного) растворов, кг/с; 
- расход соответственно кристаллической фазы в перерасчете на растворенное вещество и кристаллической фазы, включающей растворитель (кристаллосольвата или кристаллогидрата, если растворитель вода), кг/с; W - расход удаляемого растворителя, кг/с; у н и у к - концентрация соответственно начального и конечного (маточного) растворов, масс. доли.
Ввиду того что число молей в кристаллической фазе в форме кристаллосольвата и без растворителя одно и то же, расход безводной кристаллической фазы 
может быть выражен через расход кристаллосольвата:
, (5.3)
где 
- молекулярная масса соответственно кристаллов без растворителя и кристаллосольвата.
Из уравнений (5.1)- (5.3) получают расход кристаллической фазы:
|
|
|
. (5.4)
Если кристаллическая фаза не включает растворитель (т.е. 
=1), уравнение (5.4) приобретает вид
. (5.5)
В случае изогидрической кристаллизации (W =0) уравнение (5.3) принимает вид
/
. (5.6)
При =1 получим
/
. (5.7)
Уравнение теплового баланса кристаллизации имеет различные составляющие в случаях изотермической и изогидрической кристаллизации. При изотермической кристаллизации его составляют аналогично уравнению баланса теплоты при выпаривании:
, (5.8)
где с н, с к, с т, кДж/(кг·К)- теплоемкость соответственно начального, маточного раствора и кристаллов; t н, t к, оС- температуры соответственно начального и маточного растворов; q – теплота кристаллизации, кДж/кг; Q - приход теплоты с теплоносителем, Вт; Q п - потери теплоты, Вт; Н в - энтальпия вторичных паров, Дж/кг.
Если в качестве нагревающего агента используется насыщенный водяной пар, то с помощью уравнения (5.8) можно определить его расход D [с учетом того, что 
]:
. (5.8а)
Здесь Н в и r – соответственно энтальпия и теплота конденсации водяного пара; 
- соответственно теплоемкость и температура конденсата.
В случае изогидрической кристаллизации (W =0) тепловой баланс имеет следующий вид:
(5.9)
где 
- соответственно расход и теплоемкость охлаждающей жидкости; 
соответственно начальная и конечная температуры охлаждающей жидкости.
Тогда расход охлаждающей жидкости будет определяться по формуле
. (5.10)
