Разработка ресурсо- и энергосберегающих вариантов процесса перекристаллизации веществ с использованием выпарной и вакуум-выпарной кристаллизаций тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.17.08, кандидат наук Яковлев Дмитрий Сергеевич

• Яковлев Дмитрий Сергеевич
• кандидат наук
• 2019

Оглавление диссертации кандидат наук Яковлев Дмитрий Сергеевич

Введение

Основные условные обозначения

Глава 1. Анализ литературных данных по вопросам очистки веществ путем их перекристаллизации

1.1. Стадии процесса перекристаллизации

1.2. Принципиальные схемы перекристаллизации

1.3. Растворимость твердых веществ в жидких растворителях

1.4. Температура кипения растворов

1.5. Основные особенности процессов выпарной и вакуум -выпарной кристаллизаций

1.6. Технико-экономические показатели процесса перекристаллизации

1.7. Основные особенности тепловых насосов

1.8. Выводы

Глава 2. Влияние давления и физико-химических свойств растворенных веществ на температуру кипения растворов

2.1. Физико-химические свойства водных растворов растворяемых веществ

2.2. Экспериментальные исследования температур кипения

2.3. Анализ влияния давления на температуры кипения ненасыщенных и насыщенных растворов

2.4. Анализ способов вычисления температур кипения исследуемых растворов при различных давлениях

Глава 3. Перекристаллизация веществ с использованием выпарной кристаллизации

3.1. Схема процесса разделения и ее описание

3.2. Расчетные зависимости

3.3. Анализ влияния технологических параметров на показатели разделения

Глава 4. Выпарная кристаллизация с возвратом вторичных паров на

стадию растворения

4.1. Схемы процессов разделения и их описание

2

4.2. Расчетные зависимости

4.3. Анализ влияния технологических параметров на показатели разделения

4.4. Сравнение вариантов перекристаллизации между собой

Глава 5. Выпарная кристаллизация с использованием тепловых насосов

5.1. Схемы процессов разделения и их описание

5.2. Расчетные зависимости

5.3. Анализ влияния технологических параметров на показатели разделения

5.4. Выбор промежуточного теплоносителя

5.5. Сравнение вариантов перекристаллизации между собой

Глава 6. Перекристаллизация с использованием вакуум-выпарной кристаллизации

6.1. Схемы процессов разделения и их описание

6.2. Расчетные зависимости

6.3. Анализ влияния технологических параметров на показатели разделения

6.4. Сравнение вариантов перекристаллизации между собой

Выводы

Список литературы

Приложение

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. В связи с развитием химической, электронной, пищевой, фармацевтической и других отраслей промышленности предъявляются все более высокие требования к чистоте готовых или промежуточных продуктов. При этом непрерывно взрастает ассортимент и потребность таких производств. В силу этого дальнейшее совершенствование методов очистки веществ от примесей является одной из актуальных задач химической технологии. Одним из эффективных методов очистки веществ является процесс их перекристаллизации. Он может осуществляться как из расплава, раствора, так и из паровой фазы. При этом наиболее часто данный процесс проводится с использованием различных растворителей.

Перекристаллизация обычно представляет собой многоступенчатый процесс. Она может включать в себя стадии: растворения, кристаллизации, сепарации получаемых суспензий, промывки полученной кристаллической фазы, сушки кристаллов и регенерации используемых растворителей. При этом для извлечения растворителей из маточников могут использоваться процессы выпаривания, ректификации, экстрагирования и др.

Проведение процессов перекристаллизации обычно связано со значительными энергетическими затратами на различных стадиях разделения. При этом наибольшие затраты тепловой энергии обычно имеют место на стадиях растворения, кристаллизации веществ и регенерации растворителей. Существенно снизить энергетические затраты можно путем организации рекуперативного теплообмена между рециркулирующими потоками, а также при использовании тепловых насосов, позволяющих изменять температурные потенциалы потоков. Технико-экономические показатели процесса перекристаллизации веществ также сильно зависят от расходов растворителей. Их снижение часто позволяет существенно снизить себестоимость выпускаемой продукции.

В данной диссертационной работе приведены результаты исследований

процесса перекристаллизации веществ из растворов с использованием

4

процессов выпарной и вакуум-выпарной кристаллизаций. Здесь следует отметить, что при проведении таких процессов производится частичная отгонка чистых паров растворителей, которые после их конденсации можно направить на стадию растворения исходных и промежуточных веществ или же использовать для промывки кристаллической фазы. При этом частично снижается расход свежих растворителей.

Цель работы заключалась в разработке ресурсо - и энергосберегающих вариантов процесса перекристаллизации твердых веществ из растворов с применением выпарной и вакуум-выпарной кристаллизаций.

В соответствии с целью работы были сформулированы и решены следующие задачи:

1. Исследование влияния давления и физико-химических свойств растворов солей на процесс их разделения;

2. Разработка возможных принципиальных схем перекристаллизации веществ из их водных растворов с применением рекуперации тепла между потоками и с использованием тепловых насосов для уменьшения энергетических затрат на проведение разделения;

3. Создание методики расчета показателей предложенных вариантов разделения;

4. Анализ влияния теплофизических свойств очищаемых веществ и технологических параметров проводимых процессов на показатели перекристаллизации и на энергетическую эффективность рассматриваемых вариантов разделения;

5. Сравнение показателей рассматриваемых процессов перекристаллизации между собой с целью выявления наиболее эффективных вариантов.

Положения, выносимые на защиту:

1. Варианты проведения процесса перекристаллизации с применением выпарной и вакуум-выпарной кристаллизаций с частичным возвратом

растворителя на стадию растворения и использованием тепловых насосов открытого и закрытого типа;

2. Результаты теоретического анализа влияния основных технологических параметров на протекание процесса разделения и энергетическую эффективность рекуперации тепловой энергии между технологическими потоками, в том числе с использованием тепловых насосов;

3. Области изменения технологических параметров, позволяющие достичь наилучших показателей процесса разделения и повышения их энергетической эффективности.

Научная новизна:

1. Созданы ресурсо- и энергосберегающие принципиальные технологические схемы процесса разделения с применением выпарной и вакуум-выпарной кристаллизации;

2. Установлено влияние основных технологических параметров на выход продуктов разделения, затраты растворителей и энергетические показатели;

3. Показано, что использование тепловых насосов позволяет в 2 - 4 раза снизить энергетические затраты при проведении процесса перекристаллизации;

4. Установлены области изменения технологических параметров, при которых можно использовать процесс вакуум-выпарной кристаллизации.

Практическая значимость:

1. Предлагаемые варианты технологических схем процесса перекристаллизации с использованием выпарной и вакуум-выпарной кристаллизаций могут быть использованы для очистки от примесей целого ряда органических и неорганических веществ.

2. Полученные расчетные зависимости применимы для создания и исследования процессов перекристаллизации конкретных веществ (солей, органических кислот и др.).

3. Предлагаемые варианты позволяют существенно снизить расход растворителей и энергетические затраты при проведении процесса перекристаллизации и повысить их технико-экономическую эффективность.

Область исследования соответствует паспорту специальности ВАК РФ 05.17.08 - «Процессы и аппараты химических технологий»: «Фундаментальные разработки в изучении явлений переноса энергии и массы в технологических аппаратах», «Методы изучения и создания ресурсо -и энергосберегающих процессов и аппаратов в химической и смежных отраслях промышленности, обеспечивающие минимизацию отходов, газовых выбросов и сточных вод», «Принципы и методы синтеза ресурсосберегающих химико-технологических систем с оптимальными удельными расходами сырья, топливно -энергетических ресурсов и конструкционных материалов».

Методы исследования

Диссертационная работа выполнялась с применением фундаментальных закономерностей протекания процессов выпарной и вакуум-выпарной кристаллизаций. Экспериментальные исследования температур кипения ненасыщенных и насыщенных растворов при различном давлении проводили с использованием современного лабораторного оборудования. Полученные экспериментальные данные по температурам кипения и составам насыщенных растворов были сопоставлены с данными других исследований. Теплофизические свойства растворов солей рассчитывались с использованием известных методик. Теоретическое описание процессов основано на совместном рассмотрении материальных и тепловых балансов, учитывающих изменение теплофизических свойства разделяемых растворов при изменении параметров проведения процессов разделения. Расчетно-вычислительные эксперименты проводились с использованием современных программных комплексов. Практические эксперименты проводились на стандартном лабораторном оборудовании.

Достоверность представленных результатов и выводов

подтверждается совпадением расчетных и экспериментальных данных и обусловлена тем, что они были получены на основе фундаментальных положений теории растворения и выпаривания и корректных методов математического описания процессов массообменных и теплообменных процессов.

Апробация работы

Результаты диссертационной работы докладывались на: VII Международной научной конференции «Кинетика и механизм кристаллизации. Кристаллизация и материалы нового поколения» (Иваново, 2012), 3-ей Международной научно-технической конференции «Нестационарные, энерго- и ресурсосберегающие процессы и оборудование в химической, нано- и биотехнологии» (Москва, 2013), Международной научно-технической конференции, посвященной 105-летию со дня рождения А.Н. Плановского (Москва, 2016).

Публикации

Материалы диссертационной работы изложены в 8 печатных работах, в том числе: 5 научных статей в российских научных рецензируемых журналах и изданиях по перечню ВАК при Минобрнауки РФ; 3 тезиса докладов на российских и международных конференциях.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка ресурсо- и энергосберегающих вариантов процесса перекристаллизации веществ с использованием выпарной и вакуум-выпарной кристаллизаций»

Структура работы

Данная диссертация состоит из шести глав. Первая глава представляет

собой краткий обзор литературных данных по вопросам очистки веществ от

примесей с использованием процессов перекристаллизации. Во второй главе

рассматривали физико-химические свойства исследуемых систем, и

описывали экспериментальные исследования по определению температур

кипения насыщенных и ненасыщенных растворов при различных давлениях.

Третья глава посвящена процессу перекристаллизации с использованием

выпарной кристаллизации. В четвертой главе диссертации рассмотрены

варианты проведения перекристаллизации с использованием выпарной

8

кристаллизации с возвратом вторичных паров на стадию растворения. В пятой главе приведены варианты перекристаллизации с использованием тепловых насосов, а также сравнение показателей проведения разделения для разных вариантов его осуществления. Шестая глава диссертации посвящена влиянию различных параметров на процесс перекристаллизации с использованием вакуум-выпарной кристаллизации, а также изучена возможность использования тепловых насосов при проведении такого процесса разделения.

Диссертационная работа изложена на 207 страницах, включая список использованной литературы из 138 наименований и 16 страниц приложений. Работа содержит 104 рисунка и 20 таблиц.

ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

А - основное вещество; а - удельный расход растворителя; В - примесь;

Вт - расход условного топлива;

Ь - коэффициент, учитывающий соотношение между массами потоков кристаллической фазы и маточника в получаемой суспензии; ЬТ - удельный расход условного топлива на производство тепловой энергии; ЬЭ - удельный расход условного топлива на производство электрической энергии;

с - теплоемкость; В - греющий пар; Е - эвтектика; ^ - раствор;

¥Т - исходное вещество; Ок - конденсат греющего пара; ОП - вторичный теплоноситель; I - энтальпия паров; К - энтальпия конденсата;

- энтальпия греющего пара; К - кристаллическая фаза; Ь - отделенная жидкая фаза; М - маточник;

т - коэффициент захвата маточника;

Ыд - мощность компрессора теплового насоса;

Р - растворитель;

Р0 - свежий растворитель;

П - вторичные пары;

р - давление;

Qo - избыточное тепло;

От - количество тепла, подводимое на стадию выпарной кристаллизации; ОИ - количество тепла, затрачиваемое на испарение промежуточного теплоносителя;

ОК - количество тепла, выделяющееся при конденсации вторичных паров;

ОН - количество тепла, необходимое для проведения стадии растворения;

ОП - тепловая мощность теплообменника ТК;

Об - добавочная теплота, подводимая на стадию растворения;

Оа - дифференциальная теплота растворения;

г - теплота растворения;

гк - теплота кристаллизации;

гТ - теплота растворения исходной смеси;

гб - теплота конденсации греющего пара;

£ - отделенная кристаллическая фаза;

? - температура кипения раствора;

1Н - температура кипения насыщенного раствора;

х - массовая доля основного вещества;

у - массовая доля примеси;

в - выход, отнесенный к массе исходной смеси;

д - температурная депрессия;

ек - коэффициент преобразования энергии;

цИЗ - коэффициент извлечения;

Пад, ПМ - адиабатический и механический КПД компрессора теплового насоса;

- содержание кристаллической фазы в суспензии; ар - коэффициент экономии растворителя; Ф - выход продуктов разделения.

К - кристаллическая фаза; Л - ликвидус; М - маточник; Н - насыщение; П - вторичные пары; ПЛ - плавление; Т - твердая фаза; А - основное вещество;

Индексы:

В - примесь; В - греющий пар; Е - эвтектика; ^ - раствор;

Ь - отделенная жидкая фаза;

Р - растворитель;

Р0 - свежий растворитель;

£ - отделенная кристаллическая фаза.

Стадии и аппараты:

БК - барометрический конденсатор;

ВК - стадия выпарной кристаллизации;

ВВК - стадия вакуум-выпарной кристаллизации;

ДВ - дроссельный вентиль;

К - конденсатор;

Н - стадия растворения;

ПК - поверхностный конденсатор;

Т - теплообменник;

ТК - компрессор теплового насоса;

Ф - стадия сепарации;

N - насос.

Глава 1

АНАЛИЗ ЛИТЕРАТУРНЫХ ДАННЫХ ПО ВОПРОСАМ ОЧИСТКИ ВЕЩЕСТВ ПУТЕМ ИХ ПЕРЕКРИСТАЛЛИЗАЦИИ

Как уже указывалось во введении, перекристаллизацию можно осуществлять из расплавов, растворов и паровой фазы. При этом перекристаллизацию из расплавов обычно используют для очистки низкоплавких веществ или когда добавление растворителей не допустимо, так как они могут выступать в качестве загрязняющих примесей [1-7]. Перекристаллизацию из паровой фазы можно осуществлять при очистке веществ, которые обладают высоким давлением паров над твердой фазой [7,8]. Такой процесс, как правило, проводят под вакуумом или же в токе инертных газов.

Использование растворителей при проведении процесса перекристаллизации позволяет существенно снизить температуру охлаждения растворов на стадии кристаллизации. Кроме этого, добавление низкоплавких растворителей позволяет снизить вязкость полученных растворов, что способствует интенсификации тепло- и массообмена на стадии кристаллизации [1, 9-14].

1.1. Стадии процесса перекристаллизации

Перекристаллизация с использованием растворителей обычно

начинается с приготовления исходных растворов. На стадии растворения

исходное вещество, содержащее примеси, смешивается с растворителем.

Растворитель подбирается с учетом: физико-химических свойств исходного

вещества, содержания примесей, способов проведения последующих стадий

кристаллизации и регенерации растворителя и ряда других факторов. К

растворителям предъявляются определенные требования [5, 6, 9].

Растворители не должны вступать в химические реакции с компонентами

разделяемой смеси, не должны оказывать коррозирующего действия на

аппаратуру, быть легкодоступными и дешевыми, обеспечивать проведение

13

процесса кристаллизации в удобном интервале температур. Кроме того, растворители должны по возможности обеспечивать получение растворов с низкой вязкостью, что повышает эффективность разделения. Подбор растворителей, как правило, осуществляется опытным путем.

Чаще всего в качестве растворителя выступает вода, особенного при кристаллизации неорганических веществ, а очищая органические вещества -спирты, кетоны, эфиры, циклические углеводороды и т.д. [1, 2, 9, 13]. В качестве растворителей иногда могут использоваться бинарные смеси (например, водные растворы минеральных кислот или водные растворы спиртов) [5, 6, 9]. Использование бинарных растворителей может оптимизировать процесс разделения - уменьшить расход растворителей, энергетические затраты, за счет селективной растворимости очищаемых веществ и примесей в компонентах бинарного растворителя [15 -17].

Расход растворителя и его температура зависит от растворимости в нем очищаемого вещества и режимов последующих стадий перекристаллизации [5, 7, 9-13]. При этом для повышения выхода очищенной кристаллической фазы стараются использовать более концентрированные растворы. Заметим, что для большинства веществ растворимость возрастает с увеличением температуры. Поэтому растворение, как правило, проводят при повышенных температурах, которые близки к точке насыщения раствора.

Как известно [9, 18, 19], процесс растворения обычно сопровождается поглощением тепла. Поэтому растворение чаще всего осуществляют с подводом тепла через различные теплообменные элементы (рубашки, змеевики, трубчатки и т.д.). Иногда тепло, необходимое для растворения, подводится за счет нагретого растворителя. Для интенсификации растворения растворы обычно интенсивно перемешиваются [1, 2, 5, 6, 9-14].

После растворения полученные растворы часто подвергаются

фильтрации, с целью удаления из них нерастворенных примесей. Иногда

полученные растворы подвергаются реагентной обработке, в результате

которой производится осаждение нежелательных примесей.

14

Полученные на стадии растворения растворы направляются на стадию кристаллизации. Как известно [1, 2, 5-7, 9-12], чтобы произошло образования кристаллической фазы, нужно добиться пересыщения в растворе. Для создания пересыщения в процессе кристаллизации существует несколько возможностей:

1. охлаждение растворов;

2. отгонка части растворителя (выпарная и вакуум-выпарная кристаллизация);

3. добавление к раствору высаливающего агента, который способствует кристаллизации.

Выбор метода кристаллизации зависит от физико-химических свойств очищаемых веществ, в частности, от влияния температуры на их растворимость [5-7, 9-11]. Осуществление кристаллизации с помощью охлаждения растворов в настоящее время нашло широчайшее распространение для проведения очистки веществ от примесей. Этот метод часто используется для очистки веществ, для которых растворимость значительно изменяется с изменением температуры Исследованию данного процесса посвящено значительное количество теоретических и экспериментальных работ, результаты которых обобщены в монографиях [5, 9-14, 20]. Для проведения такого процесса используются кристаллизаторы, снабженные различными охлаждающими элементами [1, 2, 5, 7, 9, 10].

При использовании выпарной и вакуум-выпарной кристаллизаций происходит отгонка части растворителя, за счет чего и реализуется процесс. Наиболее выгодно использовать данные виды кристаллизации для веществ, чья растворимость слабо зависит от температуры. [1, 9-14]. Она может проводиться под атмосферным давлением или давлением, отличающимся от атмосферного в большую или меньшую сторону.

Вакуум-выпарная кристаллизация осуществляется без внешнего повода

тепла. В данном случае исходный раствор подается в кристаллизатор, в

котором давление ниже атмосферного. При этом раствор вскипает и

15

происходит адиабатическое испарение части растворителя [1, 9 -14]. Более подробно особенности процессов выпарной и вакуум-выпарной кристаллизации будут рассмотрены ниже.

При кристаллизации методом высаливания к исходному раствору добавляется высаливающий агент, который способствует выделению в виде твердой фазы целевого или примесного компонентов разделяемой смеси [5-7, 9, 12, 21, 22]. При проведении перекристаллизации данный метод применяется редко, так как высаливающий агент может сам выступать в виде примеси. Кроме этого, затрудняются процессы регенерации растворителей.

Эффективность процесса перекристаллизации зависит не только от проведения стадии кристаллизации, но и от стадии последующей сепарации полученной суспензии [5-7, 9]. Образовавшиеся на стадии кристаллизации кристаллы необходимо отделить от маточного раствора, для этого чаще применяются фильтры, работающие под вакуумом, а также центрифуги. [7, 9, 23, 24]. Для лучшего отделения кристаллов от маточника можно использовать прессфильтры. [7]. При проведении стадии сепарации стараются как можно полнее отделить кристаллы от маточника, в котором концентрируется основная масса примесей. Заметим, что остаточное содержание жидкой фазы после вакуумных фильтров составляет 10 - 30%, а после использования фильтрующих центрифуг 3 - 5% [7, 24]. Для того чтобы разделение суспензии на стадии сепарации было как можно более полным, необходимо на стадии кристаллизации получать как можно более крупные и сформировавшиеся кристаллы, что уменьшит степень захвата ими маточника на стадии сепарации, а, следовательно, уменьшится количество примеси в целевом продукте. Процесс сепарации, как правило, проводят при температурах равных температуре кристаллизации, дабы избежать дополнительной кристаллизации маточного раствора или же частичного растворения кристаллической фазы.

Если сепарация проводится при температуре превышающей

температуру охлаждения раствора на стадии кристаллизации, то частичное

16

подплавление кристаллов может повысить степень отчистки кристаллической фазы от примесей. Если же сепарации ведется при температуре ниже чем температура на стадии кристаллизация, то это повлечет образования дополнительных кристаллов, что может привести к увеличению содержания примеси в продукте [7].

Для повышения степени очистки веществ от примесей иногда проводят дополнительную стадию промывки кристаллической фазы [7, 9, 17]. При этом происходит удаление захваченного маточника и примесей адсорбированных на поверхности кристаллов. При этом температуру и расход растворителя, используемого для промывки, устанавливают опытным путем [7, 9]. Часто раствор, получаемый на стадии промывки, добавляют к свежему растворителю на стадии растворения [17].

Кристаллическая фаза после промывки может быть направлена на сушку, где происходит удаление оставшегося растворителя.

Для снижения расхода свежего растворителя на проведение процесса

перекристаллизации, а, следовательно, для повышения технико -

экономических показателей данного процесса, обычно производится

извлечение растворителей из отделяемых маточников [7, 25-28]. При этом

стадию регенерации растворителя можно проводить путем выпарки,

дистилляции и ректификации. Выбор способа регенерации растворителя

зависит от разности относительных летучестей компонентов маточного

раствора. Извлечения растворителя из маточника методом выпаривания

целесообразно проводить, когда парциальное давление паров растворителя

над кипящим раствором значительно выше парциальных давлений других

компонентов маточника. Если же парциальные давления компонентов

маточного раствора близки по значениям, то регенерацию проводят с

помощью дистилляции или ректификации в зависимости от требований к

чистоте растворителя. Экономическая эффективность проведения того или

иного процесса разделения основывается на значениях показателей

перекристаллизации: выхода продуктов разделения, расходов растворителей,

17

энергетических затрат [9, 13, 27, 28]. Для оценки эффективности проведения процесса перекристаллизации используют ряд параметров: коэффициент извлечения целевого компонента, выход кристаллической фазы, коэффициент эффективности разделения и др. [6, 7, 27, 28].

Эффективность процесса перекристаллизации в первую очередь характеризуется содержанием целевого компонента в очищенном продукте, (полученной кристаллической фазе) xs. Для характеристики процесса перекристаллизации часто также используется остаточное содержание тех или иных примесей в очищенных продуктах. Иногда для оценки процесса перекристаллизации используют степень очистки вещества от примесей, которые представляют собой отношение содержания (концентрации) очищаемого компонента в полученном продукте xs к содержанию в исходном веществе хт

N = — . (1.1)

Важной характеристикой любого процесса разделения, в том числе и процесса перекристаллизации, является коэффициент извлечения целевых компонентов с продуктами пиз разделения [3, 6, 7, 24]

Чиз , (1.2)

РхР

где Г - поток исходного раствора; S - поток получаемой кристаллической фазы (очищаемого продукта); хр и xs - содержание в этих потоках целевого компонента.

Для характеристики стадии кристаллизации обычно используют выход кристаллической фазы фК, который можно рассчитать по уравнению [3, 7]

к = К = , (1.3)

Г хк хм

где Г и К - масса кристаллизируемого раствора и получаемой кристаллической фазы; хр, хк и хм - содержание целевого компонента в

растворе, кристаллической фазе и маточнике.

18

Если на стадии кристаллизации достигается полное равновесие фаз, концентрации хк и хм можно установить из диаграммы равновесия фаз.

Для характеристики эффективности стадии сепарации можно использовать коэффициент захвата маточника т кристаллической фазой [7]

М' хк - хч

т = Т = ^^^ , (1.4)

° хк хм где М' - масса захваченного маточника.

Чем больше захват маточника кристаллической фазой, тем больше реальное содержание целевого компонента х$ будет отличаться от равновесного состава хк, и тем больше примеси будет содержаться в готовом продукте.

В реальном процессе невозможно достичь полного равновесия фаз. Это объясняется, прежде всего, ограниченным временем пребывания раствора в аппарате, неравномерностью охлаждения смеси, наличием застойных зон в кристаллизаторе [1-7]. Кроме перечисленного, как уже отмечалось выше, на стадии сепарации не достигается полное отделение кристаллов от маточника, поэтому состав получаемого кристаллического продукта х$ может существенно отличаться от равновесного хк. Реальный процесс часто характеризуется коэффициентом эффективности разделения Е [3, 7]

Е = ^^^ < 1. (1.5)

хк хм

Коэффициент Е характеризует концентрацию целевого компонента в конечном продукте разделения в реально осуществляемом процессе перекристаллизации по отношению к рассчитанному с помощью уравнений материальных балансов при использовании диаграмм фазового состояния. Существуют и другие способы оценки эффективности разделения, которые описаны в монографиях [1-6, 9, 27, 28].

1.2. Принципиальные схемы перекристаллизации

В литературе [3, 7, 9, 17, 26-29] описан целый ряд схем однократной и многократной перекристаллизации. Одностадийная перекристаллизация -это процесс, при котором исходное вещество перекристаллизуется лишь один раз. Такой процесс используется в случае, когда требуемая чистота продукта достигается одной стадией кристаллизации [3, 7, 9, 27, 30-32]. Если при однократной перекристаллизации не достигается требуемая степень очистки, то используют различные схемы многостадийной перекристаллизации [3, 7, 9, 28, 29].

Рассмотрим простейший вариант однократной перекристаллизации без регенерации и возврата маточника (рис. 1.1, а). Очищаемое вещество и чистый растворитель Р подаются на стадию растворения, где происходит растворение и образуется раствор Г, который направляется на кристаллизацию Кр. При кристаллизации происходит образование кристаллической фазы К и маточного раствора М богатого примесью. Для того чтобы отделить кристаллы от маточного раствора этот поток направляется на стадию сепарации Ф, в результате чего маточник Ь отделяется от конечного кристаллического продукта S. Недостатками такого процесса являются: большой расход чистого растворителя Р и значительные потери целевых компонентов с отводимым маточником Ь.

Если в результате процесса перекристаллизации готовый продукт S содержит примеси меньше требуемой нормы, то целесообразно маточник Ь частично или полностью возвращать на стадию растворения на последующих операциях перекристаллизации. Полный возврат маточника (рис. 1.1, б) можно повторять до тех пор, пока в нем не накопится такое количество примесей, которое приведет к снижению степени очистки кристаллической фазы ниже допустимой. После этого производится отвод маточника Ь0 и производится подача на растворение свежего растворителя.

При быстром накоплении примеси в маточнике можно использовать

схему перекристаллизации с частичной рециркуляцией отработанного

20

Р

Н Кр К + м

a

Б

L

б

\ Ро

Рис. 1.1. Схемы однократной перекристаллизации веществ с использованием растворителей: а - без возврата маточника; б, в - с полным и с частичным возвратом маточника.

маточника (рис. 1.1, в). При этом маточник Ь разделяется на две части. Часть маточника отводится в качестве жидкой фазы Ь0, а другая ЬР возвращается на стадию растворения. Такая организация позволяет существенно снизить расход свежего растворителя Ро.

Для того чтобы уменьшить расход свежего растворителя применяют различные схемы регенераций растворителя [7, 9, 17, 26, 27]. На рис.1.2, а приведена схема, в которой на стадии регенерации растворителя используется процесс выпаривания. Маточник Ь после сепарации направляют на выпарку в аппарат В, где отгоняется часть растворителя Р^.

21

Регенерированный растворитель Р1 возвращают на стадию растворения Н, а упаренный раствор р отводят из процесса или для утилизации или для дальнейшей обработки.

На рис. 1.2, б приведена схема однократной перекристаллизации с применением дополнительных стадий извлечения растворителей из продуктов разделения: сушки кристаллической фазы С и стадии отгонки растворителя от маточника B. Такая организация процесса разделения позволяет не только уменьшить содержание растворителя в продукте Sl, но и вернуть испаряющийся растворитель Р2 на стадию растворения.

Для увеличения выхода очищенных продуктов используются схемы с дополнительным извлечением целевых компонентов из отводимых маточников [7, 9, 26, 27]. Одна из таких схем проведена на рис. 1.2, в. Здесь маточник первой стадии кристаллизации Ь\ направляется на стадию выпаривания. Отогнанный растворитель Р\ возвращается на стадию Н, а упаренный раствор р2 подается на стадию Кр2. После проведения сепарации Ф2 для суспензии К2 + М2 кристаллическую фазу возвращают на стадию растворения Н, а маточник Ь2, обогащенный примесями направляют на утилизацию.

Как уже указывалось выше, для повышения степени очистки веществ от примесей используется промывка кристаллической фазы чистыми растворителями [7, 9, 17]. На рис. 1.3, а показана одна из схем, при использовании которой на стадии промывки применяется тот же растворитель, что и на стадии растворения. При этом на стадию промывки подается растворитель РП, который позволяет в значительной мере удалить из кристаллической фазы Sl захваченный маточник, обогащенный примесью. При промывке может происходить частичное растворение кристаллов, затем смесь К2 + М2 направляется на стадию разделения, в результате осуществления которой образуется маточный раствор Ь2, который возвращается на стадию Н, и очищенные кристаллы S2.

Р

Рп

Р,

Рис. 1.2. Схемы перекристаллизации с регенерацией растворителя: а - с однократным выпариванием маточника; б - с выпариванием маточника и сушкой кристаллов; в - с дополнительным извлечением целевого компонента из маточника.

Рис. 1.3. Схемы перекристаллизации с промывкой кристаллической фазы (а) и с использованием двух растворителей (б).

На рис. 1.3, б показана схема разделения с использованием двух растворителей [15-17]. Один растворитель Р используется на стадии растворения Н, а другой V применяется для промывки кристаллической фазы 81. Жидкая фаза Ь2, полученная после промывки направляется на стадию кристаллизации Кр. Такой процесс выгодно использовать в случае, когда растворитель снижает растворимость компонентов при его добавлении к раствору ^ [15-17].

Использование многостадийной перекристаллизации позволяет существенно повысить степень очистки вещества. Имеется целый ряд вариантов осуществления такого процесса разделения [3, 7, 9, 28, 30, 30, 33]. Многостадийная перекристаллизация характеризуется, прежде всего, многократной кристаллизацией очищаемого вещества. Одна из простейших схем такой очистки приведена на рис. 1.4, а. В данном варианте многоступенчатой перекристаллизации на каждой ступени используется свежий растворитель для растворения кристаллов, полученных на предыдущей ступени. Данная схема позволяет достичь достаточно высокую

степень чистоты конечного продукта 5П. Однако недостатком такого процесса являются: большой расход свежего растворителя и низкий выход очищенного продукта. Большое количество маточных растворов Ь}, Ь2, .... Ьп требуют больших затрат на регенерацию растворителя.

Снизить расход свежего растворителя можно, организуя рециркуляцию потоков маточника. Схема такой перекристаллизации показана на рис. 1.4, б. Свежий растворитель подается лишь на стадию растворения последней ступени перекристаллизации, а маточник, полученный после сепарации, направляется на стадию растворения предыдущей ступени. В результате такого разделения получается один маточник первой ступени и кристаллическая фаза последней ступени разделения. Имеются схемы многостадийной перекристаллизации с периодическим вводом исходного вещества, выводом маточников и очищенных продуктов, а также схемы с дополнительным извлечением целевых компонентов из отводимых маточников [7, 9, 26, 27, 33].

Ь2

б

Рис. 1.4. Схемы многостадийной перекристаллизации: а - с подачей свежего растворителя на каждую стадию растворения; б - с рециркуляцией маточников.

Для разделения многокомпонентных смесей и смесей с близкими физико-химическими свойствами используются различные схемы дробной перекристаллизации [9, 29], одна из которых показана на рис. 1.5. В этой схеме стадии разделения организованы в виде каскада. При этом используется периодическая подача растворителя.

Выбор схем перекристаллизации зависит от состава исходного вещества, требований к целевым продуктам, используемого растворителя, затрат энергии на регенерацию растворителей и ряда других факторов. При этом оптимальный вариант может быть установлен на базе технико-экономического анализа.

1.3. Растворимость твердых веществ в жидких растворителях

Эффективность очистки веществ от примесей методом перекристаллизации сильно зависит от растворимости компонентов исходного вещества в выбранном растворителе [1, 2, 7, 9-14].

Растворимость это способность вещества образовывать с другим

веществом (или веществами) гомогенные смеси [9, 18, 19]. Обычно

растворителем считают вещество, которое в чистом виде существует в том

же агрегатном состоянии, что и образовавшийся раствор. Если до

растворения оба вещества находились в одном и том же агрегатном

состоянии, растворителем считается вещество, присутствующее в смеси в

26

существенно большем количестве. Растворы образуются при взаимодействии растворителя и растворённого вещества. По агрегатному состоянию растворы могут быть жидкими, газообразными или твёрдыми. Ниже в основном будут рассмотрены свойства жидких растворов.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Яковлев Дмитрий Сергеевич, 2019 год

\ //

л 6

2 ч 1 ЛГ 5

ч

3 4

20

40

60 80 1Р, ос

100 120

20

40

60 80 1р, ос

100

120

Рис. 6.20. Зависимости расхода промежуточного теплоносителя (а), мощности компрессора (б), расхода условного топлива (в) и относительного расхода условного топлива (г) от температуры Хе (вариант 6.4; система сахароза - вода; ут = 0 %; р1 = 1 ат.; р2 = 0,025 ат.): 1 - хе = 64 % сахароза; 2 - хе = 68 %; 3 - хе = 72 %; 4 - хе = 76 %; 5 - хе = 80 %; 6 - хе = 84 %.

Снижение мощности Ид (см. рис. 6.21, б) объясняется уменьшением в разнице энтальпии промежуточного теплоносителя ¡1 и 12 до и после его сжатия в компрессоре ТК. Зависимости ВТ и пт от давления р2 имеют

0

0

экстремальный характер (рис. 6.21, в и г). Это связано с тем, что при малых давлениях мощность Ид уменьшается, что и влечет за собой уменьшение расхода условного топлива. Но с ростом давления р2 наступает момент, когда теплоты, выделяющейся при конденсации вторичных паров П (в связи с уменьшением их количества) становится недостаточно для испарения промежуточного теплоносителя, и необходим дополнительный подвод тепла ОП в компенсирующий теплообменник Т.

Р2 , ат. Р2 , ат.

Рис. 6.21. Зависимости расхода промежуточного теплоносителя (а), мощности компрессора (б), расхода условного топлива (в) и относительного расхода условного топлива (г) от давления р2 (вариант 6.4; система КШОэ - вода; ут = 0 %; Хр = 80 °С; р1 = 1 ат.): 1 - хр = 20 % КШОэ; 2 - хр = 30 %; 3 - хр = 40 %; 4 - хр = 50 %; 5 - хр = 60 %.

Выше мы рассматривали проведение процесса разделения с применением закрытого теплового насоса, в контуре которого в качестве промежуточного теплоносителя использовалась вода. Нами также было проанализировано влияние основных технологических параметров на показатели рассматриваемого варианта разделения при использовании

других веществ в качестве промежуточного теплоносителя. Некоторые из полученных данных приведены в таблице 6.1 и на рис. 6.22. Из представленных данных видно, что для всех исследуемых теплоносителей изменение хр, Хр, и р2 влияет на энергетические показатели процесса разделения примерно так же, как и при использовании в качестве теплоносителя воды.

Здесь стоит заметить, что расход воды (Я718) в качестве промежуточного теплоносителя Оп в несколько раз меньше в сравнении с другими теплоносителями. Это связано с теплофизическими свойствами воды. Если же рассматривать мощность компрессора Ид закрытого теплового насоса, то отличия не столь существенны, не смотря на большую разницу в расходе промежуточного теплоносителя. Это объясняется тем, что при использовании воды в качестве рабочего тела теплового насоса, необходимо применять значительно большие степени сжатия паров, нежели при использовании других веществ. Необходимость подвода дополнительной теплоты ОП также характерна при использовании всех теплоносителей и находится в той же зависимости от изменения давления р2, что и для воды. При этом показатели ОП примерно одинаковы для всех веществ.

Проведенные расчеты показали, что рассматриваемый вариант разделения особенно выгодно использовать в области давлений р2 = 0,04 -0,08 ат., так как величина относительного расхода условного топлива пт при этом существенно ниже единицы. Заметим также, что температура Хр, до которой нагревается раствор на стадии растворения, оказывает более значительное влияние на энергетические показатели процесса разделения, чем концентрация раствора хр. Это связано с большим увеличением Ид мощности компрессора при увеличении температуры Хр, так как с ее ростом увеличивается расход промежуточного теплоносителя и возрастает степень сжатия паров теплоносителя.

Таблица 6.1. Показатели процесса перекристаллизации с использованием различных промежуточных теплоносителей (система ККОэ - вода; ¥т = 1 кг/с; ут = 0 %).

Показатели Теплоноситель

Я718 Ю1 Ю23 Я21 Я500 Я600 Я600а Я717

хр = 30 %; Хр = 40 °С; р2 = 0,025 ат.

Оп, кг/с 0,165 3,15 3,75 2,37 4,61 1,99 2,37 0,43

Ид, кВт 202 193 208 191 256 226 247 200

0п, кВт 94 101 90 102 55 77 62 96

Вт, кг/с 0,024 0,023 0,024 0,023 0,027 0,025 0,027 0,023

пт 1,13 1,1 1,15 1,09 1,31 1,21 1,28 1,12

хр = 30 %; Хр = 100 °С; р2 = 0,025 ат.

Оп, кг/с 0,379 7,25 8,61 5,45 10,6 4,56 5,45 0,999

Ид, кВт 463 443 478 439 589 520 568 458

0п, кВт - - - - - - - -

Вт, кг/с 0,045 0,043 0,047 0,043 0,057 0,051 0,055 0,045

пт 0,94 0,9 0,97 0,89 1,2 1,05 1,15 0,93

хр = 70 %; Хр = 100 °С; р2 = 0,025 ат.

Оп, кг/с 0,168 3,21 3,81 2,41 4,7 2,02 2,41 0,437

Ид, кВт 205 196 212 195 261 230 252 203

0п, кВт - - - - - - - -

Вт, кг/с 0,02 0,02 0,021 0,019 0,025 0,022 0,024 0,02

пт 0,94 0,9 0,97 0,89 1,2 1,05 1,15 0,93

хр = 60 %; Хр = 80 °С; р2 = 0,01 ат.

Оп, кг/с 0,164 3,27 3,94 2,43 4,76 2,09 2,5 0,432

Ид, кВт 244 227 246 227 304 273 299 237

0п, кВт - - - - - - - -

Вт, кг/с 0,024 0,022 0,024 0,022 0,03 0,027 0,029 0,023

пт 1,11 1,03 1,12 1,03 1,38 1,24 1,36 1,08

хр = 60 %; Хр = 80 °С; р2 = 0,25 ат.

Оп, кг/с 0,203 3,31 3,75 2,6 5,12 1,92 2,27 0,528

Ид, кВт 78 78 78 79 100 85 92 83

0п, кВт 393 392 392 391 377 387 383 389

Вт, кг/с 0,024 0,024 0,024 0,024 0,025 0,025 0,025 0,024

пт 1,12 1,12 1,12 1,13 1,19 1,15 1,17 1,14

1.3 1.2 1.1

^ 1 К 1

0.9 0.8 0.7

1.4

1.3 1.2

£ 1.1 1

0.9 0.8

1.4 1.3 1.2

^ 11 1

0.9 0.8

а

ь ^ 5 »

1 4 3 23 / у / X Г /

/

V I! а

V/

0.1

0.2 Р2» ат-

0.3

0.4

1 в

4ь 5 1

уУ1 ж У ?

«к» / ✓

\ я 4 У' а

0.1

0.2 Р2, ат.

0.3

0.4

1 д

с

\23ft 4ь 5 / X /

/ / /

а

•V

0.1

0.2 Р2, ат.

0.3

0.4

1.3 1.2 1.1 1 1 0.9 0.8 0.7

1.3 1.2 1.1 1 1 0.9 0.8 0.7

1.3 1.2 1.1 1 1 0.9 0.8 0.7

б

ь 5 * /

1 4 «■» / / / / / й

23 /

V // а

0.1

0.2 Р2, ат.

0.3

0.4

1 г

4 ь 5 /у /

/ / /

г «к» а

\ / V/

0 0 .1 0 Р2> .2 0 ат. 3 0.

£

1 4 4 ь 5 /

2)1 / ✓ / / /

✓

\/ !* У л а

V

0.1

0.2 Р2, ат.

0.3

0.4

Рис. 6.22. Зависимость относительного расхода условного топлива от давления р2 при использовании различных промежуточных теплоносителей (вариант 6.4; система КШэ - вода;ут = 0 %; Хг = 40 °С;р1 = 1 ат.: а - Я21; б - Ю1; в - Я500; г - Я600; д - Я600а; е - Я717): 1 - хг = 20 % ККОэ; 2 - хг = 30 %; 3 - хг = 40 %; 4 - хг = 50 %; 5 - хг = 60 %.

С увеличением концентрации хг, уменьшается теплоемкость раствора г, который необходимо нагревать, а значит, требуется меньший расход GП, это приводит к уменьшению мощности компрессора Ыд, а следовательно и к уменьшению величины ВТ. Что же касается относительного расхода

0

0

0

0

0

условного топлива, то при низких значениях температуры Хр и концентрации хр, на стадии ВВК образуется меньшее количество вторичных паров П. Их количества недостаточно, чтобы при конденсации передать необходимое количество теплоты промежуточному теплоносителю, циркулирующему в цикле теплового насоса, и поэтому возникает необходимость в дополнительном подводе тепла Оп через компенсирующий теплообменник Т. Эта теплота вносит заметный вклад в затраты условного топлива Вт, что и влечет за собой большие значения относительного расхода условного топлива (пт > 1).

6.4. Сравнение вариантов перекристаллизации между собой

Так же, как при анализе эффективности процесса перекристаллизации с применением выпарной кристаллизации, нами было проведено сопоставление между собой различных вариантов перекристаллизации с использованием вакуум-выпарной кристаллизации. Еще раз заметим, что только в варианте перекристаллизации 6.1, вторичные пары П со стадии ВВК выводятся из процесса, во всех других рассматриваемых вариантах они возвращаются на стадию растворения Н. Выходы кристаллической фК и паровой фп фаз для всех вариантов проведения процесса разделения одинаковы (см. таблицу 6.2).

Возврат вторичных паров позволяет сэкономить от 10 до 25 % расхода чистого растворителя Р0 в зависимости от условий проведения перекристаллизации.

Расход условного топлива Вт для всех рассматриваемых вариантов разделения растет с повышением температуры Хр и уменьшается с увеличением концентрации хр. Сравнивая между собой варианты проведения перекристаллизации с использованием стадии ВВК стоит отметить, что возврат вторичных паров П в виде конденсата (вариант 6.2) позволяет лишь немного экономить расход условного топлива, да и то не во всем диапазоне давлений р2. Использование теплового насоса закрытого типа в схеме

Таблица 6.2. Показатели процесса для различных вариантов перекристаллизации (система ККОэ - вода; ¥т = 1 кг/с; ут = 0 %).

Показатели Схемы перекристаллизации

Вариант 6.1 Вариант 6.2 Вариант 6.3 Вариант 6.4

хр = 25,6 %; Хр = 60 °С; р2 = 0,025 ат.

фК 0,02 0,02 0,02 0,02

Ро, кг/с 2,91 2,69 2,69 2,69

Вт, кг/с 0,034 0,034 0,015 0,029

пт 1 0,999 0,44 0,85

хр = 25,6 %; Хр = 100 °С; р2 = 0,025 ат.

фК 0,04 0,04 0,04 0,04

Ро, кг/с 2,91 2,47 2,47 2,47

Вт, кг/с 0,056 0,056 0,017 0,064

пт 1 0,999 0,3 1,15

хр = 62,8 %; Хр = 80 °С; р2 = 0,01 ат.

фК 0,582 0,582 0,582 0,582

Ро, кг/с 0,59 0,385 0,385 0,385

Вт, кг/с 0,021 0,021 0,005 0,023

пт 1 1,02 0,226 1,11

хр = 62,8 %; Хр = 80 °С; р2 = 0,1 ат.

фК 0,359 0,359 0,359 0,359

Ро, кг/с 0,59 0,483 0,483 0,483

Вт, кг/с 0,021 0,021 0,01 0,018

пт 1 0,976 0,49 0,86

перекристаллизации (вариант 6.4) сопряжено с большими расходами

условного топлива на работу компрессора и необходимостью подвода

дополнительной теплоты Оп, что делает применение данного варианта

возможным только в узком диапазоне изменяемых параметров процесса

разделения. Наиболее предпочтительно выглядит вариант 6.3, он позволяет

175

заметно, в (2 - 4 раза) экономить расход условного топлива на проведение процесса разделения.

ВЫВОДЫ

1. Проведены экспериментальные исследования температур кипения ненасыщенных и насыщенных водных растворов ряда веществ при различном давлении. Установлены зависимости концентраций насыщения и температур кипения насыщенных растворов от давления. Проведено сопоставление полученных данных с известными расчетными зависимостями.

2. Рассмотрены девять вариантов проведения перекристаллизации с использованием процессов выпарной и вакуум-выпарной кристаллизации, отличающихся различной организацией технологических потоков. Для всех этих вариантов получены зависимости, необходимые для расчета расхода растворителей, выходов продуктов разделения и энергетических затрат.

3. Используя полученные зависимости, а также данные по равновесию фаз и теплофизические свойства рассматриваемых систем, произведен теоретический анализ влияния технологических параметров (состава растворов, их температуры, давления и др.) на показатели процесса разделения для всех рассматриваемых вариантов.

4. Установлено, что возврат вторичных паров со стадий выпарной и вакуум-выпарной кристаллизаций позволяет в 2 -^10 раз снизить расход свежего растворителя, необходимого для проведения процесса перекристаллизации.

5. Сравнение различных вариантов процесса перекристаллизации с использованием выпарной кристаллизации показало, что варианты, в которых организован простой рекуперативный теплообмен между потоками, позволяют сэкономить лишь от 5 до 10 % тепловой энергии по сравнению с обычным вариантом перекристаллизации. При использовании же тепловых насосов в зависимости от параметров проведения разделения можно достичь снижения энергетических расходов в 2 ^ 4 раза. При этом тепловая эффективность открытого теплового насоса примерно на 20 ^ 30 % выше,

чем теплового насоса закрытого типа.

177

6. При рассмотрении процесса перекристаллизации веществ с использованием вакуум-выпарной кристаллизации установлено, что данный процесс может осуществляться лишь при изменении технологических параметров в определенных диапазонах. Показано, что области возможного осуществления такого процесса сильно зависят от давления на стадии кристаллизации и теплофизических свойств растворяемых веществ.

7. Показано, что при проведении процесса перекристаллизации с использованием вакуум-выпарной кристаллизации применение открытых тепловых насосов позволяет на 40 ^ 70 % снизить энергетические затраты по сравнению с процессом перекристаллизации без рекуперации тепла между потоками и без использования тепловых насосов. Применение теплового насоса закрытого типа не дает заметных преимуществ с энергетической точки зрения в сравнении с обычным процессом перекристаллизации.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Маллин Д.У. Кристаллизация. - М.: Металлургия. 1965. - 342 с.

2. Matz G. Kristallisation. Grandlagen und Technik. - Berlin: Springer, 1969. -400 s.

3. Гельперин Н.И., Носов Г.А. Основы техники кристаллизации расплавоа. - М.: Химия. 1975. - 352 с.

4. Arkenbout G.F. Melt crystallization technology. - Lancaster (USA): Technomic Pub. Co.. 1995. - 238 p.

5. Mullin J. W. Crystallization. - Oxford: Heinemann. 2001. - 594 p.

6. Касымбеков Б.А. Фракционная кристаллизация. - М.: Изд. Дом «Руда и металлы». 2002. - 160 с.

7. Гельперин Н.И., Носов Г.А. Основы техники фракционной кристаллизации. - М.: Химия. 1986. - 304 с.

8. Горелик А.Г., Амитин А.В. Десублимация в химической промышленности. - М.: Химия. 1986. - 272 с.

9. Матусевич Л.Н. Кристаллизация из растворов в химической промышленности. - М.: Химия. 1968. - 304 с.

10. Бемфорт А.В. Промышленная кристаллизация. - М.: Химия. 1969. -240 с.

11. Нывлт Я. Кристаллизация из растворов. - М.: Химия. 1974. - 150 с.

12. Хамский Е.В. Кристаллизация в химической промышленности. - М.: Химия. 1979. - 344 с.

13. Baumann K.H., Voigt H. Technische Massenkristallisation. - Berlin: Akademia-Verlag. 1984. - 174 р.

14. Тодес O.M., Себалло В.А., Гольцикер А. Д. Массовая кристаллизация из растворов. - Л.: Химия. 1984. - 232 с.

15. Казеева Н.И., Попов Д.А., Носов Г.А. Перекристаллизация веществ с использованием бинарных растворителей // Успехи в химии и химической технологии. 2010. Т.24. №11. С. 101 - 105.

16. Носов Г.А., Казеева Н.И., Попов Д.А. Фракционная кристаллизация с использованием бинарных растворителей // Вестник МИТХТ. 2011. Т.6. №3. С. 51 - 56.

17. Казеева Н.И., Перекристаллизация веществ с использованием бинарных растворителей. Дисс. канд. техн. наук. М.: МИТХТ им. М.В. Ломоносова. 2012. 174 с.

18. Аносов В.Я., Погодин С.А. Основные начала физико-химического анализа. - М.: Изд-во АН СССР. 1947. - 876 с.

19. Аносов В.Я., Озерова С.И., Фиалков Ю.Я. Основы физико-химического анализа. - М.: Наука, 1976. - 504 с.

20. Кафаров В.В., Дорохов И.Н., Кольцова Э.М. Системный анализ процессов химической технологии. - М.: Наука. 1983. - 368 с.

21. Высаливание веществ из растворов // Материалы всесоюзной конференции. Каунас. 1970. - 186 с.

22. Позин М. Е. Технология минеральных солей. Часть 1. - Л.: Химия. 1970. - 792 с.

23. Гельперин Н. И. Основные процессы и аппараты химической технологии. - М.: Химия. 1981. - 812 с.

24. Айнштейн В.Г., Захаров М.К., Носов Г.А. и др. Общий курс процессов и аппаратов химической технологии.- М.: Логос. Высшая школа. 2002. - 1758 с.

25. Носов Г.А., Уваров М.Е., Мясоеденков В.М. Перекристаллизация веществ из растворов с регенерацией растворителя методы выпаривания // Тепловые процессы в технике. 2011. №4. С. 187 - 201.

26. Уваров М.Е. Перекристаллизация веществ из растворов с использованием тепловых насосов. Дисс. канд. техн. наук. М.: МИТХТ им. М.В. Ломоносова. 2013. - 173 с.

27. Горштейн Г.И. Циклы однократной кристаллизации // Труды ИРЕА. вып. 20. 1951. С. 64 - 77.

28. Горштейн Г.И. Циклы двухкратной кристаллизации // Труды ИРЕА, вып. 20. 1951. С. 78 - 95.

29. Tipson P. S. Crystallization and recrystallization in Technigues of Organic Chemistry. - New York: Interscience. Vol.3. Part 1. 1956. - 425 p.

30. Носов Г.А., Уваров М.Е. Двухстадийная перекристаллизация с регенерацией растворителя // Тонкие химические технологии. 2017. Т.12. №1. С. 50 - 56.

31. Загородяя А.Н., Шарипова А.С., Линник К.А., Абишева З.С. Многоступенчатая перекристаллизация технического перрената аммония // Химическая технология. 2017. №5. С. 224 - 232.

32. Глотова В.Н., Заманова М.К., Иженбина Т.Н., Новиков В.Т. Очистка лактида методом перекристаллизации // Известия высших учебных заведений. Серия: Химия и химическая технология. 2014. Т.57. №11. С. 63 - 65.

33. Тужилкин В.И., Коваленок В.А., Гаврилов А.М. и др. Технологические и экономические аспекты кристаллизации сахара // Пищевая промышленность. 2014. №4. С. 66 - 69.

34. Кузнецов В.Д. Кристаллы и кристаллизация. - М.: Гостехтеориздат. 1953. - 411 с.

35. Кидяров Б.И. Кинетика образования кристаллов из жидкой фазы. -Новосибирск: Наука. 1979. - 136 с.

36. Зефиров Н.С. и др. Химическая энциклопедия в 5 т. - М.: Большая Российская энциклопедия. 1995. Т.4. - 639 с.

37. Крашенинников С.А. Технология кальцинированной соды и очищенного бикарбоната натрия. - М.: Высшая школа. 1985. - 287 с.

38. Чернобыльский И.И. Выпарные установки. - Киев: Вища школа. 1970. - 240 с.

39. Таубман Е.И. Выпаривание. - М.: Химия. 1982. - 327 с.

40. Гельперин Н.И. Выпарные аппараты. - М., Л.: Госхимиздат. 1947. - 380 с.

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

42. Стабников В.Н., Баранов В.И. Процессы и аппараты пищевых производств. - М.: Пищевая промышленность. 1974. - 360 с.

43. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. - Л.: Химия. 1976. -552 с.

44. Алексеев П.Г., Захаров М.К., Таран А.Л. Методическое пособие по тепловому расчету двухкорпусных прямоточных выпарных установок с равными поверхностями нагрева. - М.: - ИПЦ МИТХТ. 2007. - 40 с.

45. Цибровский Я. Основные процессы химической технологии. - Л.: Химия. 1967 - 720 с.

46. Флореа О., Смигельский О. Расчеты по процессам и аппаратам химической технологии. - М.: Химия. 1971. - 448 с.

47. Авербух Я.Д., Заостровский Ф.П., Матусевич Л.Н. Процессы и аппараты химической технологии. - Свердловск: Изд. УПИ. 1973. - 428 с.

48. Плановский А.Н., Ромин В.М., Коган С.З. Процессы и аппараты химической технологии. - М.: Госхимиздат. 1965. - 580 с.

49. Плановский А.Н., Николаев П.И. Процессы и аппараты химической и нефтехимической технологии. - М.: Химия. 1987. - 496 с.

50. Сугак А.В., Леонтьев В.К., Туркин В.В. Процессы и аппараты химической технологии. - М.: Издательский центр «Академия». 2005. -224 с.

51. Удыма П.Г. Пленочные испарители. - М.: Моск. энерг. ин-т. 1985. - 88 с.

52. Пересторонин А.В., Омаров Ш.О., Шмыковаз Т.А., и др. Особенности кристаллизации карбонатной соды из обедненных алюминатных растворов // Известия Санкт-Петербургского государственного технологического института (Технического университета). 2015. №31 (57). С. 14 - 17.

53. Пономаренко В.Г., Ткаченко К.П., Курлянд Ю.А. Кристаллизация в псевдоожиженном слое. - Киев: Техника, 1972. - 131 с.

54. Лаврик Н.Л. Влияние перекристаллизации водных растворов сульфатов металлов на кислотно-щелочное равновесие // Биофизика. 2017. Т.62. №2. С. 227 - 236.

55. Ulrich J., Jones M.J. Industrial Crystallization: Developments in Research and Technology // Chemical Engineering Research and Design. Vol.82. Issue 12. 2004. Р. 1567 - 1570.

56. Jun-Woo Kim, Moon-Soo Shin, Jae-Kyeong Kim, Hyoun-Soo Kim, Kee-Kahb Koo. Evaporation Crystallization of RDX by Ultrasonic Spray // Ind. Eng. Chem. Res. 50 (21). 2011. Р. 12186 - 12193.

57. Носов Г.А., Сорокина В.И., Терехова Ю.О. Двухкорпусная выпарная кристаллизация с параллельным питанием корпусов // Тепловые процессы в технике. 2013. №2. С. 80 - 84.

58. Носов Г.А., Сорокина В.И. Двухкорпусная выпарная кристаллизация с использованием теплового насоса // Химическая технология. 2013. №9. С.570 - 575.

59. Бельская В.И. Разработка энергосберегающих вариантов выпарной кристаллизации. Дисс. канд. техн. наук. М.: МИТХТ им. М.В. Ломоносова. 2013. 166 с.

60. Лукин П.М., Савельев А.Н., Савельев Н. И. Малоотходная технология производства эпихлоргидрина из глицерина // Экология и промышленности России. 2016. №6. С. 8 - 13.

61. Gnielinski V., Mersmann A., Thurner F. Verdampfung, Kristallisation,

Trocknung. - Wiesbaden: Vieweg & Sohn. 1993. 262 s.

183

62. Tung Hsien-Hsin, Paul E.L., Midler M., McCauley J.A. Crystallization of Organic Compounds: An Industrial Perspective 1st Edition. - Hoboken. New Jersey: John Wiley & Sons, Inc.. 2009. 290 p.

63. Mersmann A. Crystallization Technology Handbook Second Edition. - New York: Marcel Dekker, Inc.. 2001. 832 p.

64. Mersmann A., Kind M., Stichlmair J. Thermal Separation Technology: Principles, Methods, Process Design. - Berlin Heidelberg: Springer - Verlag. 2011. 675 s.

65. Машиностроение. Энциклопедия. Т. IV-12 Машины и аппараты химических и нефтехимических производств. - М.: Машиностроение. 2004. - 864 с.

66. Таубман Е.И., Пастушенко Б.Л. Процессы и установки мгновенного вскипания. - М.: Энергоатомиздат. 1990. - 184 с.

67. Shahidzadeh-Bonn Noushine, Rafal Salima, Bonn Daniel and Wegdam Gerard. Salt Crystallization during Evaporation: Impact of Interfacial Properties // American Chemical Society. 24 (16). 2008. Р. 8599 - 8605.

68. Товажнянский Л.Л., Готлинская А.П., Лещенко В.А. и др.Процессы и аппараты химической технологии. - Харьков: НТУ ХПИ. 2004. - 632 с.

69. Guo Hanfei, Ali Hafiz Muhammad, Hassanzadeh Ali. Simulation study of flat-sheet air gap membrane distillation modules coupled with an evaporative crystallizer for zero liquid discharge water desalination // Applied Thermal Engineering. 2016. Vol.108. P. 486 - 501.

70. Shailesh Agrawal, Tony Paterson, Jim Jones, etc. A mathematical model based parametric sensitivity analysis of an evaporative crystallizer for lactose monohydrate // Food and Bioproducts Processing 2016. Vol.97. January P. 1 - 11.

71. Meyers R. A. "Crystallization Processes" in Encyclopedia of Physical Science and Technology. 3rd ed.. - Academic Press. 2002. Vol.4. 839 р.

72. Барулин Е.П., Исаев В.Н, Сокольский А.И. Учебное пособие Тепловые и диффузионные процессы. - Иваново: ГОУ ВПО ИГХТУ. 2008. -104 с.

73. Гунич С.В., Янчуковская Е.В. Учебное пособие. Математическое моделирование и расчет на ЭВМ химико-технологических процессов. Часть 1. - Иркутск: ИрГТУ. 2010. - 215 с.

74. Myerson A. S. Handbook of Industrial Crystallization: Second Edition. -Boston: Butterworth-Heinemann. 2002. 313 p.

75. Beckmann W. Crystallization: Basic Concepts and Industrial Applications. -Weincheim: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. 2013. 346 s.

76. Turchi E. Vacuum evaporation, when water waste equals zero // Water conditioning & Purification. 2004. Р. 14 - 16.

77. Носов Г.А., Уваров М.Е., Мясоеденков В.М. Перекристаллизация веществ из растворов с применением теплового насоса // Вестник МИТХТ. 2009. Т.4. №1. С. 64 - 68.

78. Уваров М.Е., Носов Г.А. Возможные пути снижения энергетических затрат при очистке веществ методом перекристаллизации // Успехи в химии и химической технологии. 2009. Т.23. №7. С. 85 - 90.

79. Захаров М.К., Носов Г.А., Айнштейн В.Г. Тепловые насосы в тепло - и массообменных процессах // Химическая технология. 2001. №10. С. 38 - 47.

80. Захаров М.К., Носов Г.А., Мясоеденков В.М. Применение тепловых насосов в процессах химической технологии // Ученые записки МИТХТ. В.6. 2002. С. 54 - 63.

81. Рей Д.А., Макмайкл Д. Тепловые насосы. - М.: Энергоиздат. 1982. -220 с.

82. Янтовский Е.И., Левин Л.А. Промышленные тепловые насосы. - М.: Энергоиздат. 1989. - 128 с.

83. Соколов Е.Я., Бродянский В.М. Энергетические основы трансформации тепла и процессов охлаждения. - М.: Энергоиздат. 1981. - 320 с.

84. Гельперин Н. И. Тепловой насос. - Л.: Госнаучтехиздат. 1931. - 152 с.

85. Чечеткин А.В., Занемонец Н.А. Теплотехника. - М.: Высшая школа.

1986. - 344 с.

86. Бэр Г.Д. Техническая термодинамика. - М.: Энергия. 1977. - 518 с.

87. Бродянский В.М. Эксергетический метод термодинамического анализа.

- М.: Энергия. 1973. - 294 с.

88. Амерханов Р.А. Тепловые насосы. - М. Энергоатомиздат. 2005. - 160 с.

89. Пивинский А.А. Оценка эффективности парокомпрессионных тепловых насосов и абсорбционных бромистолитиевых понижающих термотрансформаторов. Дисс. канд. техн. наук. 2005. С-Пб.: - 149 с.

90. Wang Kai, Kisari, Padmaja, Abdelaziz Omar. Testing of Crystallization Temperature of a New Working Fluid for Absorption Heat Pump Systems // Conference: Road to Climate Friendly Chillers. Cairo. Egypt. 2010. Р. 54 -67.

91. Култыгин Я.Б., Митрясов П.В., Новиков А.Г., Плетнев А.В. Использование нетрадиционных возобновляемых источников энергии.

- Л.: 1989. - 114 с.

92. Darwish N. A., Al-Hashimi S.H., Al-Mansoori A.S. Performance analysis and evaluation of a commercial absorption-refrigeration water-ammonia (ARWA) system. Int. J. Refrig. 2008. 31. №7. Р. 1214 - 1223.

93. Lauerhass L.N., Rudd D.F. On the thermodynamics of the chemical heat pump // Chem. Eng. Sci. 1981. №5. Р. 803 - 807.

94. Тужилкин В.И., Мойсеяк М.Б., Клемешов Д.А., Ковалёнок В.А. Моделирование альтернативной технологии полунепрерывной кристаллизации сахарозы // Известия высших учебных заведений. Пищевая технология. 2017. №1 (355). С. 42 - 48.

95. He W.F., Han D., Ji C. Investigation on humidification dehumidification desalination system coupled with heat pump // Desalination. 2018. Vol.436. P. 152 - 160.

96. Lawal Dahiru, Antar Mohammed, Khalifa Atia, etc. Humidification-dehumidification desalination system operated by a heat pump // Energy Conversion and Management. 2018. Vol.161. P. 128 - 140.

97. Garousi Farshi L., Khalili S., Mosaffa A.H. Thermodynamic analysis of a cascaded compression - Absorption heat pump and comparison with three classes of conventional heat pumps for the waste heat recovery // Applied Thermal Engineering. 2018. Vol.128. P. 282 - 296.

98. Wallerand Anna S., Kermani Maziar, Kantor Ivan, Marechal Francois. Optimal heat pump integration in industrial processes // Applied Energy. 2018. Vol.219. P. 68 - 92.

99. Jung Chung Woo, Song Joo Young, Kang Youg Tae. Study on ammonia/water hybrid absorption/compression heat pump cycle to produce high temperature process water // Energy. 2018. Vol.145. P. 458 - 467.

100. Wang J.F., Brown C., Cleland D.J. Heat pump heat recovery for food industry dryers // International Journal of Refrigeration. 2018. Vol.86. P. 48 - 55.

101. Shen Jiuning, Guo Ting, Tian Yafen, Xing Ziwen. Design and experimental study of an air source heat pump for drying with dual modes of single stage and cascade cycle // Applied Thermal Engineering. 2018. Vol.129. P. 280 -289.

102. Bamigbetan Opeyemi, Eikevik Trygve M., Neksa Petter, Babtle Michael. Review of vapor compression heat pumps for high temperature heating using natural working fluids // International Journal of Refrigeration. 2017. Vol.80. P. 197 - 211.

103. Gudjonsdottir V., Infante Ferreira C.A., Rexwinkel Glenn, Kiss Anton A.

Enhanced performance of wet compression-resorption heat pumps by using

NH3-CO2-H2O as working fluid // Energy. 2017. Vol.124. P. 531 - 542.

187

104. Наби Лай Бангура. Выпарная кристаллизация веществ из водных растворов с использованием тепловых насосов. Дисс. канд. техн. наук. М.: МИТХТ им. М.В. Ломоносова. 2002. - 160 с.

105. Sarevski Milan N., Sarevsky Vasko N. Thermal characteristics of high-temperature R718 heat pumps with turbo compressor thermal vapor recompressor // Applied Thermal Engineering. 2017. Vol. 117. P. 355-365.

106. Craig M., Hales D. Acadia Heat pump // Product & Technology Review. №19. 2007. Р. 34 - 42.

107. Шерстобитов И.В., Буртасенков Д.Г. Повышение эффективности теплоснабжения предприятий пищевой промышленности с помощью тепловых насосов // Изв. вузов. пищ. технолог. 2006. №4. С. 125 - 126.

108. Пискун И.М., Абаев Г.Н. Тепловой насос с рабочим телом: смесь паров воды и воздуха // Хим. пром. 2010. №4. С. 194 - 203.

109. Калнынь И.М., Жернаков А.С., Пустовалов С.Б. Физическая модель теплонаносных опреснителей соленой воды // Вест. международной акад. холода. 2010. №2. С. 12 - 21.

110. Zimmer M. Energiepreise im Dauerhohenflug // Galvanotechnik. 2008. №12 Р. 2924 - 2925.

111. Huichang He, Jiangwei Cai, Hulong Yang. Энергосберегающие технологии паровой конденсации со сниженным потреблением энергии для полимеризованного в растворе каучука // Hecheng xiangjiao gongye. Chins Synth. Rubber Ind. 2009. 32 №6. Р. 443 - 448.

112. Sakashita S., Fujii M., Ohji K. and other. Continuous crystallization system using a heat pump for the sugar refinery. I. Energy saving system // Int. Sugar J.. Vol.100. №1189. 1998. - 35 р.

113. Li Yan, Wang Lu, Zhu Meng, Wang Weiqin. Optimization study of distillation column based on Type I absorption heat pump // Applied Thermal Engineering. 2017. Vol.116. P. 33 - 42.

114. Ommen Torben, Kj^r Jensen Jonas, Brix Markussen Wiebke, etc. Technical

and economic working domains of industrial heat pumps: Part 1 - Single

188

stage vapor compression heat pumps // International Journal of Refrigeration. 2015. Vol.55. P. 168 - 182.

115. Miah J.H., Griffiths A., McNeill R., etc. Maximising the recovery of low grade heat: An integrated heat integration framework incorporating heat pump intervention for simple and complex factories // Applied Energy. 2015. Vol.160. P. 172 - 184.

116. Li Hong, ^ng Haifeng, Li Xuan, etc. Systematic design of the integrating heat pump into heat integrated distillation column for recovering energy // Applied Thermal Engineering. 2016. Vol.105. P. 93 - 104.

117. Carr Jim, Bacchetti Jerom A. Vapor recompression evaporator halves plant steam load // Chem. Process. (USA), №46. 1983. P. 80 - 81.

118. Гельперин Н.И., Шур В.А. Оценка условий эффективности применения выпарных установок с тепловым насосом // Хим. пром. 1985. №8. C. 38 - 42.

119. Айнштейн В.Г., Захаров М.К., Носов Г.А. Оптимизация полного теплового насоса в процессах химической технологии // Хим. пром. 2001. № 1. С. 18 - 27.

120. Носов Г.А., Кесоян Г.А, Мясоеденков В.М., Наби Лай Бангура. Выпарная кристаллизация с использованием теплового насоса. // Химическая технология. 2002. № 5. С. 32 - 35.

121. Al-harahsheh Adnan M.. Theoretical analyses of energy saving in direct contact evaporative crystallization by using combined cycle of vapor recompression heat pump and throttling valve // Jordan Journal of Mechanical and Industrial Engineering. 2010. Vol.4. №3. Р. 358 - 363.

122. Al-harahsheh Adnan M.. Theoretical analyses of energy saving in a direct contact evaporative crystallization through the installation of heat pump // Desalination. corrected proof. 2009. - Р. 358 - 363.

123. Носов Г.А., Мясоеденков В.М. Контактная кристаллизация веществ из водных растворов с использованием теплового насоса // Химическая

технология. 2006. № 1. C. 32 - 36.

189

124. Мясоеденков В.М., Носов Г.А., Бангура Наби Лай, Кхафи Али. Адиабатная кристаллизация с использованием теплового насоса // Химическая технология. 2004. №3. C. 35 - 40.

125. Мясоеденков В.М., Носов Г.А., Бангура Наби Лай. Оценка эффективности адиабатой кристаллизации с использованием теплового насоса // Химическая технология. 2004. №4. С. 36 - 47.

126. Мясоеденков В.М., Носов Г.А., Хайбулина Е.М. Уваров М.Е. Противоточная кристаллизация с тепловым насосом // Вестник МИТХТ. 2007. Т.2. №6. С. 75 - 83.

127. Хайбулина Е.М. Разделение смесей методами фракционного плавления и противоточной фракционной кристаллизации с использованием тепловых насосов. Дисс. канд. техн. наук. М.: МИТХТ им. М.В. Ломоносова. 2013. - 207 с.

128. Wu Xiaokun, Xing Ziwen, He Zhilong, etc. Performance evaluation of a capacity-regulated heat pump for waste heat recovery in dyeing industry // Applied Thermal Engineering. 2015. Vol.93. P. 1193 - 1201.

129. Attia Ahmed A.A. Heat pump seawater distillation system using passive vacuum generation system // Desalination. 2016. Vol.397. P. 151 - 156.

130. Коган В.Б., Фридман В.М., Кафаров В.В. Справочник по растворимости в 3 т. - М.: Академия наук. 1961. Т.1. - 1962 с.

131. Кесоян Г.А. Технология и применение пищевых фосфатов. - М.: Экономика. 2007. - 357 с.

132. Попов В.Д. Основы тепло- и массообмена при кристаллизации сахарозы. - М.: Пищевая промышленность. 1973. - 320 с.

133. Никольский Б.П. Справочник химика в 7 т. - М.: Химия. 1964. Т.3. -1005 с.

134. Бобылев В.Н. Физические свойства наиболее известных химических веществ. - М.: РХТУ им. Д.И. Менделеева. 2003. - 24 с.

135. Носов Г.А., Яковлев Д.С., Попов Д.А., Уваров М.Е.

Перекристаллизация веществ из растворов с использованием выпарной

190

кристаллизации на стадии регенерации растворителя // Вестник МИТХТ. 2012. Том 7. № 5. С. 46 - 50.

136. Носов Г.А., Попов Д.А., Яковлев Д.С., Кайралиева Т.Г., Жильцов В.С. Анализ влияния технологических параметров на эффективность вакуум-выпарной кристаллизации // Тонкие химические технологии. 2015. Т.10. № 5. С. 27 - 32.

137. Носов Г.А., Попов Д.А., Бельская В.И., Жильцов В.С., Яковлев Д.С., Кайралиева Т.Г. Анализ возможностей использования тепловых насосов при проведении вакуум-выпарной кристаллизации // Тонкие химические технологии. 2015. Т.10. № 6. С. 64 - 70.

138. Канн К.В. Рабочие вещества для компрессионных тепловых насосов // Холодильная техника. 1988. № 5. С. 13 - 16.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Таблица П.1. Физико-химические свойства рассматриваемых веществ [130].

Вещество М, кг/кмоль рт, кг/м3 ПЛ, °С Хкип, °С г к, кДж/кг ст, кДж/кг К

КШэ 101,11 2110 336 — 282,9 1,014

NN03 85 2260 307 — 132,5 1,095

ШС1 58,4 2165 801 — 34,4 0,889

ш2ИР04 142 2066 — — - 159,2 0,953

КН2Р04 136,09 2338 252,6 — - 144 1,186

С12Н22011 342,3 1588 170 — 70 1,214

Н20 18 1000 0 100 335,2 4,18

Таблица П.2. Данные по растворимости нитрата калия в воде при различных

температурах [130].

х, масс. % Г, °С х, масс. % Г, °С х, масс. % Г, °С

0 0 38,99 40 78,40 125

5,00 -1,4 46,09 50 85,99 175

10,00 -2,9 52,40 60 88,71 200

11,58 0 52,40 60 93,60 250

17,49 10 57,89 70 97,70 300

24,01 20 62,80 80 100,00 336

27,48 25 67,20 90

31,51 30 70,90 100

Таблица П.3. Данные по растворимости нитрата натрия в воде при различных

температурах [130].

х, масс. % Г, °С х, масс. % Г, °С х, масс. % Г, °С

0 0 44,41 10 55,5 60

13,49 -5 46,7 20 57,59 70

24,98 -10 47,81 25 58,68 75

33,99 -15 49,01 30 59,84 80

38 -17,7 49,01 30 61,8 90

39,69 -10 51,2 40 63,77 100

42,1 0 53,29 50 67,64 119

Таблица П.4. Данные по растворимости хлорида натрия в воде при различных

температурах [130].

х, масс. % Г, °С х, масс. % Г, °С х, масс. % Г, °С

26,31 0 27,11 60 31,51 200

26,31 10 27,27 70 33,82 250

26,42 20 27,59 80 37,50 300

26,47 25 27,90 90

26,52 30 28,26 100

26,69 40 28,52 108,7

26,90 50 29,78 150

Таблица П.5. Данные по растворимости гидрофосфат натрия в воде при

различных температурах [130, 131].

х, масс. % Г, °С х, масс. % Г, °С х, масс. % Г, °С

1,53 -0,48 22,6 32,5 48,02 80

1,6 0 30,02 35 50,12 90

3,75 10 35,53 40 51,41 95

7,11 20 44,13 48,35 51 100

10,83 25 44,51 50 49,8 120

17,15 29,5 45,33 60

19,48 30 46,53 70

Таблица П.6. Данные по растворимости дигидрофосфат калия в воде при

различных температурах [130, 131].

х, масс. % Г, °С х, масс. % Г, °С х, масс. % Г, °С

0 0 20,06 25 45,5 90

8 -1,5 21,88 30

11,7 -2,6 25,09 40

12,89 0 28,98 50

15,47 10 33,38 60

16,87 15 37,03 70

18,43 20 41,31 80

Таблица П.7. Данные по растворимости сахарозы в воде при различных

температурах [130, 132].

х, масс. % Г, °С х, масс. % Г, °С х, масс. % Г, °С

0 0 66 18 80,87 90