Bereiding van watestofperoxyde 90%

L

ra..bt ;elc..C!?c,h etlJCI. e.iC~t

~ \I S t-A.eI.

•

1L \

-Inleiding.

De opdrac~t hièldein het maken van een ontwerp voor een fabriek voor d~ bereiding van zo geconcentreerd mogel~k

waterstofper~xyde •.

Daar deze industrië een typische oorlogsindustrie is,

~~ er"in de"literatuur practi~ch niets over gegeven.Wel zijn er de publicaties over de Duitse oorlogsindustrie, naast een patent

welk in dezelfde publicatieà)werd

van een Amerikaanse oorlogsindustrie,het-tijd (en vermoedelijk in verband met deze aangevraagd.Wij baseren ons ~p dit patent

j - - ~.

omdat het enige voordelen heeft boven het Duitse proces. Daar in dit patent alleen de concentratie wordt behan-deld,nemen wij de Duitse gegevens over de electrolyse over.

De werkzaamheden werden als volgt verdeeld :

De hr.Kruit ve~zorgde de hoofdstukken Keuze van het pro-ces en plaatsing van de apparaten ; hij berekende voorts

de_conc~ntratie-afdeling met als geheel doorgerekend ap-paraat de condensor voor torens 2 en , .

De rest werd door de hr.van staa opgeleverd ; daar hij van zijn procesvloeistof nagenoeg geen gegevens van de phy-sische eigenschappen kon verkrijgen,is.zijn berekening van de warmtewisselaar voor het verdampstation wat globaler. Welke concentratie moest het eindproduct hebben? De Duitsers brachten tijdens de oorlog de concentratie van hun eindproduct van 85-87

%

terug tot 82

%

uit veilig-heidsoverwegingen.Echter is zuiver H

202zeer stabiel.Bij

11

de Duitse methode voor concentratie was dit niet goed zuiver te krijgen,bij de Amerikaanse methode van Buffalo wordt echter continu product teruggevoerd naar de vori-ge trap,zodat de verontreiniginvori-gen zich niet in een trap kunn,e.Il.ophopen.Bij de Duitsers moest de gehele fabr,iek geregeld worden stilgelegd om alle apparaten te reini-gen.

Een tweede punt dat moest worden vastgesteld,was de grootte van de fabriek.Onze fabriek zal ruim 1000 ton per jaar (van 300 w~rkdagen) va~ 89

%

kunnen leveren, een voldoende hoeveelheid voor proefnemingen op gro~ere

schaal met raketten e.d.Wij moeten dus rekening houden

o

0

Keuze van het proces

Voor een juiste keuze van,het ~roces ~s ze~r

belang-r~k,dat

men

wee~.~a~rvoor'het ~ebruikt ~a~wor~en

:

voor de oorlogsindustrl.e ofpröductie ' in 'vr~dest~d.

\I ~. ~ '"I .. " . ' . , . . . r ' , f ' . . . - ~,' ,

-Daar in ons geval'geconcentreerd' waterstofperoxyde'

-.,j., , moet worden bèreid~k'an' woráenaangeIlomen,dat het

pro-.!

.2.

.

:..

4

l •. , , . . . . _ .. r + ... ,0;: .-.- f 1', ' . . : " ! ,.,' ". ~ r _ ~, . : . ~

, . duct voor oorlogsdoele1nden za~ worden gebruikt.

.

"

Geconcentreer.d waterstofperoxyde vindt n'amelljk ~is

. 1 ~ f'. ~ ~ , ) " • . • ~

gev61~ ~a~ d~~oge kosten"~lleen'toepa~sin~ als voort~

"-st'-1wi.ngsm::idd'el' vall '~orpedo ~ s, onderzeebot,en, en.

raket-te,n;Enkele van, 'Ae be'l.~Ilgr,~kste ov.ez:wegingen die een

"

,rol. ,gespeeld, he,b:ben b~) de k,e-q,ze ~~n,het pro,ces, z~n

. -' .•• ' .. f ~.' . . ~ . ' : . • •

Aantal' en' kwaliteit 'Van, de beschikba're'· gegevens:

J Eeniredelijk'aantal' gegevens en ervàriilgen van' het

pro-ces op industrieele scha'al ui tgev'oe'rd,moe'f ter

beschik-.

. king staari.~ , ' . . I ,

De kosten zijn niet in de' eerste

p:l~ats bel'a:~~~~f,

wel

moeten' de grondfrf6'ffen ook in oorlo'gstjjd in"vóldóe'nd

rui~e mate a~riwezig ~ljn. ~

Gecompliceerdheid van het, próóes .

• . : .;, , ~ • , ,. ~ ~ • w •

Een gecompliceerd proces in een oorlogsindustrie heeft"

~ • •• • • !'"~ , ( . . . .

o .~,. de volg~n4e ~adelen;..,: :.,

Vr~ grote kwetsbaarheid en ~oeil~k1?-erstel, ;

-

'. "

Nood~B:keljjkheid va,n, voldoende , ~~ .. spe,ciali~,èerde ,arbeids-krachten;

.~ . - 1 -~ 1 .,;' ..

Moeilljkheden blj ,uitbreidingen.

I.,~ 1 J" • .. : ' : ' ~

Tenslotte is ook. van b,~lang ~et vereis~e a~~L!t.a.l,

arbeids-krachten,terwljl men,~ls,~~n~de locatie van:d~ fabriek

,gaa~ bepalen,nog'~eq aant,l ,and~re overwegingen moet.

laten gelden. . ' . .l

Van het product moet men vergen; dat h'e't 'aa'n de

speci-fic~tiesidoor L~ge~ e~ Maririe" te st~llén,móet'vo~doen.

De beiangrljkste eis

v

zal zljn die 'ten' :aanzfèn van de

sta-... • • .,.- Ie; \~ ~ ~ "",_h.:; ' ! " l _.:'" .' !"~~ .. ~ J

biliteit.Deze hangt ten nauwste samen met de zuiverheid.

.. ~ f -, r; r *~ •• ~ :.. :

De~p~ocessen,die enigzins in a~nmerking.zouden kunnen

"

.

. , " -, ' , " " "

-

,

komen, zullen nu worden bes'!>roken en onze kèuie

toege-1 i ch

t •

. ,:,;

.

,

'. '.

j

- - - -_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ~ _ _ -J~ _

.1

BaO + 02- Ba0₂ _ .. ,

Ba.Q2+ .H 2SO 4 -~~~~4T 112~2 ,. ,""

of

3

_{Ba0 2}"!" 2. H:

₃

P,O

4~ B~.3ffo

_{42+' 2, H20 2 . .}

Ba_{3( 04 ) 2+'}

,~2~0

_{4':" BaS0 4} + Jl3PO

4' ,"

.

'

"

..

(

Industrieel proces vO.or lage, co.ncentra ties .De _{' * ,_. .-} :p~oductie

~ j .J .: .. • ... , • van

.. BaS0

4 maakt. het,< proces ~031.e(~d •. :pe" v:e;r.lçregen, H20 2 .op~ossing

is t.e~ on?iui ver; om E1~t, r_~d~JiJk; :~:~udem~tn.:t .. c..t,e ,kunpen".w5>rden

ge-destilleepd., ! . ' , . ' r ' - ' ~ , .- ' - ' . . , ' j '

• , ' . . . , 1 . _ - ... ... I. ... , .. ... J:.J .t. ~_ •

( ) electrolyse ( ) (' verwarmen '0 1

2~., .;, ~H4'2S0 4 op_l,. Ft anode; ~"E;4, 2S2~.8( via S05 t

r ,)

.H 2 2 0P •

'D'i t proces van LtS-wensted.n' f's óp,'industrieele schaal toege-past v'oor de bereid·ing' van" gec.H20i. InDui t'sland·was ver-:groting vän de capaciteit· niet 'mogeliJk, door Pt tekort.

Ver-lies. Pt \1,8 g/ ,1000 .kg;.30%_,!i292.~oP:t:beel:!l ::,F~b:r:,iek bjj t

.. _,.Kufstein.Produc-tie·.7000, kg 30% / ds,g ;aantal arbe,iders 35

.... •• _ . ' . . • .... - - . _ , . . . , ~ ~ 0 ~, • • ,~ r , . .

.. ' concentratie-efficiency' 99%. . , , ' '.' _{. . -"' ~ -'. .. ' -. _. ' t .} I ",, tv;' ,

v v .I . .. ~.

2

electrolyse als bij ~. S208'neergeslag~n met KHS0

4.Dit

neerslag van K₂S₂0_S affiltreren,dit da~,.i~ wat~rig mi;

lieu verwarmen

:_K2S208~

2

H2~L-

_{.2 KHS,04 '+; H20 2}

. " ·1 ~.'

Di_t, pz:,o.ce.s van Yi,etl:!,ch was pet ;tl'l.e~Ae; ,.indu~tri,ee.le proces.

Voorbeeld: Fabriek bij Kufstein.Productie 95000 kg,30% / dag

'" - ~ ~ .... _. 0" ' \ . _ •

aantal arbeiders 1000.Zie verder biJ 2.

_.

~

-

.

4 H₂.,+ .. 02- H₂0·₂ . .

met:b'~hU!'~·' ~à'~""e~n :à~i.l,l~ gaso~tlading~"

.i- ' . _" ~ -ol _ ~"" t . , , - ' ,. • ~, , _ '.' J I

Gasmengsel 96% _{H2 en} 4~ 02 .,~a~.ontlading tussen speciaal

bewerkte kwartsplaten.i2006

~~l~;~~.OOO 'peri~d~n

/ sec.

o .. ~. " ; . : , . , . ' '.' •

, ftooit

o~ in~us~rieele ~chaai ~itievoe~d

wegens geringe

ef-.~ 'l nd'r t! :) .Î1#t!;') 2 . _.~ ~} t ",/ ~. \ , ; I . I , ficiency.Echter voordeel : zeer zuiver product.

~ _{Verbranding van H20f} li~h~~.~~~lwa~erst~ffen in een

02 atmosfeer.Verdere gegevens~ontbreken.B~ gebruik van

,- -, lichteC

kw_zal waarschijnliJk eén ",vóor concentra tie onge~

schikt gasmengsèl opleveren.' ~ r

.2.'

Electrolysè'van"een CdS0

4opl.met·Hg,kathode

Cd-amal-1

S

gaam.Dit met een H₂S0

4opl.en 020ntleden in CdS0

4

en H202

.Be,gevens van:Z,witser;s Pat~nt,26S~~9.~l!iver product,komt

voor; ,conceI!trati.~ _, zee,r zeker in _{. ' .} aanmerking.C~fers _{- , '} . ( , . hebben

ongetwfjfeld op laboratoriumproeven betrekking •

.j • • ~ " • • • :J": , '", ,1~. I ... ; : •

, ._ele.c~~olyse '!,an. e~,n. _{H2SO 4} o~l:. _{- H2S 20 SQpl. Bij ,verwarmen}

.. " . . . - . . ... '-... ,. J . , '.' . .

ont~.~~at, _{hi,er';lit.ook H20 2 • ..} - e ' , ~". _".,,_, \I'"

Di

tpr~ce';

"is

va~

'Weiszenste1n "er:. het eerste

"ele'ctroche-_\, ,.. ....· •.• l ~ t;:. _~ ~~,~.~1""'-'-. /' i. ,:~~

mische proces voor de industrie.Het stroomrendement is

echter bfjzonder laag,n.l.70-75% tegen S5% b~

i

en

2-Autoxydatie van verschillende organische stoffen als hydrazobenzeen of anthrahydrochinonderivaten_ •• -I j

0,

o

o

o

Dit laatste proces werd toegepast door de I.G.Farben A.G.

Voordeel : Proceskosten lager dan bij de electrolyse.Een

groot nadeel is echter, dat de verkregen oplossing

insta-bi~le

organische peroxyden kan bevatten,zodat vrij vaak

branden en explosies optreden.

Energie efficiency:

A

a

b

c

B

.

,~ .-·l

,1

40%"

-

-:-i ,

-,

.

.

,

-2

90%

_82~

_~~

_~~

~l,Jl.7

kWh kU...Q!

":85 -

_"89%

_'~'.

_{74° .}

. '3

84%

' /,J,

4

,jJ.' - , , " . _, ~

à9Ó%.

..

.J •. ,..,....,_

4

-

-

-

80à100 62

kWh/kg "1 00%

6

lO% 96% .

90%

_-

5-7

kWhlkg 100%_

~

20%

-

-

-

-,.L ~ r ' ... ,. J ~

Willen we dus H

2

0

2

bereiden tegen zo laag mogelijke prijs

~n.'

zo

ho~g

mogelijke zuiverheid,dan komen alleen de processen

.2,3 en 6 in aanmerking.

In alle opzichten leek 6 het aantrekkelijkate

proces.Aange-'zien er ,echter veel te'

~eini~~iegevens

van

bekeria-~ar~n

_ ,,_ .' •• , : ~ y' : ' ..; • \ l ' . . ...~, I . . T

en de

~anw~zig~ gegevens~dQor.~e

éléctrochimische ploeg

. -~ ,- ~

aan de

T.H.~ijkelijk overd~iiei ~e~oemd wer~~n,he~ben:wb

lil' .. .; .• '""" .. . . ) ..

onze berekeningen

hie~ove~,~fgeb~okefi.:

Onze keuze was dus

~~nslotte tussen proces 2 ;n 3.E~n

uit-gebreide beschouwing vindt men

i~

het boek van Machu (1).

Voordelen 3 :Uitvoering

ele~iroI1~e~iil~n'

eenvdudiger,

•

t.o.v.2 ,

lVergroti~g"c~ll~n ,e~voydig:en

pnel

mog~lijk

. Nadelen: 3

Meer.~arbeid

nodig;;. .

• " t

t.o.v.?

'GecQmp~iceerd~r

apparatuur,bovendi,n kostbaar

P~tent~aalve~val~per

cel hoger (5,35JV) dan

- n.:SiJ~J 1~!t:n(l~ :::"';

bij· 2 (4,,40 V) .bij

de.~elfde::

Pf9dv.ctie.

Vooral de complicaties die optred,n

doo~~~et~vorme~

en

v~rwerken v'an·neersl~g

bij:3 zijn,.besli:;tsE:md ge:weest bij

:(.o:p.ze keuze van. het tw,?ede.

P~oC§lS

•. " : , , ;' ;:;.' _

'.

Bij

~et ontwerpen.vanid,.appa~atp.u~,wa~rin

de.,reacti.e,en die

._ waarin

d~ c01;lcent~atie :pla~tsv;j,:nd,t,hebpen'1fij~gebruik

ge-m~ak~.,

van het Patent '.

v~n

de ,Buffa,lo

Cy~,·.

-

'r,;

.' Plaatsing ·van de apparaten..

...

',:'~::'

-.

<

,De

conce~tratie-afdeling ~oet:wQ~den

.fgeschermdJv,n.de

electrolyse-afdeling, daar eventuele explos:j.e.s :j,n de:'

eer-., ste

ZO

min,mQg,lijk· schade moeten' aanrichten. Ook moet

daar-om in de concentratie-afdeling zelf de apparaten van

el-kaar gescheiden' wordèn.Een mogeiijke'! öpstèïiing zou

kun-._ ,nen zijn:(van'boven·gezien) :

I ' J ' . I ,. -,

---~~--1 ..

.. ..

.

IJ"

-.'"

In~ien-we nog rekening moeten houden met grote

uitbrei-.. .

..

:

. . . "

d~~g~n,~s;de bovenstaa.nde pl~~tegrond niet voordelig.

_.Be~~r kan men ~~n een opstelliig als deze nemen

J • J. _{~ '.~..} . 1 J • • t • I , 1, electrolyse, ,_ , __ 2

react~e.s2o~'~:~~~~

3

' e l' kolommen )" . J ' " , . ~ 4 'verdamper' ,

-5

2e kolom + spat~."

_.

--' '" vanger. ...

-.

.

,

.

/ , " ~ . I" 'f ~'): . : 10 ~1,Ii.if'll!71i/nj~

.;

(' ~:...,.1 J. -.r

6

verdamper i,;geeft.aan de p~aats

7 '3

e kolom

+

van de

beschermen-spatvanger''- , ( j , de muren.

8condensor" ... ~ ... ~ > ~ \ v

1

Jrichting van de

e-if~~:~:glmrd

ventuele e:x:plo~ie.

.

" " ' ; ' " "

Plaats van de f~l>riek~l.r:':J~i:~; .. >r;v

.*aast de vereiste,dat vobr dä arb~idé~~'woongelegenheid,

recreatie,scholen e.d.niet te ver-·ti.it'·dè omgeving mogen

·li~gen,moet:dè:~ab~iék ebhter~gè~'oleè~d liggen,daar.deze

:'in,oorlegst~a liet mik~tintrzal zUn~~iri,.ijandeIUke bombar-dementen é.d.~terwUI-óok tUd~n~ -het normAle bedrUf explo-si es kun~en· optrideft.·'

D~ aanwe~igheid-~~~ e~n ~igen centr~le' is zeer gewenst ; het ketelhuis kan dan·H.D.~toom~léveren aari de eent~ile,

te~~UI·déze deL;D.stoom vóót·de·vèraampe~s verstrekt.

-'~ransp6~tfacilitjitenm6étin ir ~Un ~oor·ve~warmi~g (ko-len,olie of aardgas);en'grondstoffeh (~uppletie componen-ten van de kringloop),zomede het vervaardigde product. Voor deze laatste is nodig,-ni ~é gáin,welk'vervoer (wa-, ter(wa-, rairs of weg) iil 'de" gegeven' ómstandigheden- het meest

gefHge:p,d is. :" t :

Koel'wate~ moet in' grote hoeveelheden ter beschikking staan. Enkele speciale vereisten voor het bedrUf.

Er moet zeer nauwlettend op wordeil toegezien, dat de pro-cesvloeistof ZO zuiver mogelUk is.Stofdeeltjes en

metaal-o

o

deeltjes mogen er niet in terecht kqmen. ; Jpeciaal in de

el~ctrolyse-afdeling moet een uiterste netheid worden

be-tracht.Speciale, zuurbestendige overall'svop~ de

arbei-ders is zeer gewenst.

.

.

". I

Van de metalen i i kopeiwel het scha~elljkste ; dit

mate-. "

riaal mag dan ook niet "in het bedrUf aanwezigzijn.Voor de electrische leidingen e.d.moet aluminium worden ge-bruikt.

Over de electrolysebaden moeten kappen worden aangebracht

van zuurbestendii mater~aal CP.V.C.of eboni~t),~et

ont-stane waterstofgas moet" in een stofvrije luchtstroom (con-centratie ruim beneden de onder.te explosiegrens) worden afgezogen.

De materialen,welke in contact komen met de ge

concentreer-d~ H₂0

2?plossing,moeten zorgv~ldi~ worden uitgekozen.WU

verkiezen' voor de verdampers tantaal,voor de torens steen of keramisch materiaal,voor tanks en opslagvaten zeer

.

.

" • ~ ." «

zuiver aluminium of gaaf email.Voor het gebruik moeten de mätérialen in contact worden gebracht met g'econcen-treerd HN0

3

.' "

Van'het grootste belang is,dat de temperaturen zo laag

~ogelljk blljven,zowel voor een goede efficiency als voor de

veiligheid.H~t hindh~ven

van een zo goed mogelljk

va-"

cuum blj de concentratie zal dan ook bU de b~drUfsvoe~ing

het allesoverhe~rsende probleem blUken.

.

.

• !,'" ! •

.

~ ...

" ' f . "

-

"

Berekeningen •.

r

Electrolyse-afdeling. Aangenomen: Celvoeding

giL

(~H4)2S04

4,,5 N=2,25 molair= 297 H₂S0 4 5,5 N~2" 75 molair= 270 giL Celproduct

.

(NH 4 )2S 208 2 N= molair= 228

gl

L (NH 4 )2S04 2,5 N=1,25molair=

_'.

_.

_.

..

165

giL

~

H~s'o4

.

3,5 N=1,75 molair= 171

giL

.

Potentiaalverval per c'el '4,6 Volt Stroomrendement 85 %

Rendement conversi'é~wissel"; in gelijkstroom 92% Er moeten zijn 20 cascaden,op de teken~ng is er gén

weer-"

gegeven.De

electri~che

stroom d6orloopt

de'celle~

in se-rie.Spanning over de cas~àde dus'

33

x 4,6 = 15~ V. De , stroomsterkte bedraagt 200 A.per cel.Nu is

iedex·electro-, . . ~

ly~ebad uitgevoerd als t~ee cellen parallel met een ge-meenschappelijke anoderuimte.Dus loo~t door de vloeistof 2.200 A •

_.

De electrolyse-afdeling verbruikt 2.200.150.20 = 1200 kW

, '

.

gelijkstroom. Jaarlijks dus,bij een jaar gesteld op 300 werk-dagen,is het energieverbruik van wisselstroom alleen voor 'de electrolyse : '

'i~

.1200.24'.300 = 9400.000 kWh

9,4 millioen kWh

De stroming van de procesvloeistof in deze afdeling behoeft nog enige toelichting. De vloeistof,die van de stripper af-loopt,wordt op de juiste sterkte gebracht door verdunning met condensaat.Daarna wordt het in de kathoderuimten ge-voerd.Nadat zij deze hebben doorlopen,wordt de vloeistof gezuiverd.Deze zuivering is grotendeels fabrieksgeheim, zodat er weinig van kan worden medegedeel~.Het probleem is voornamelijk de verwijdering van zware metalen,in het bijzon-der Pt,dat in collo!dale toestand aanwezig is.

Na dè zu~vering wordt de vloeistof in de anoderuimten toe-gelaten.Wanneer deze zijn doorlopen,wordt de persulfaat-houdende oplossing naar de eerste verdampers gevoerd. In een cascade gaat door de vloeistof 2.200." A.Per uur dus in de hele afdeling 20.2.200." Ah = 1980000 Ah en dit is gelijk aan 1980.000 • 3600 Faraday.Daar het

stroom-96500

o

' 0 , .

'.

o

o

rendement 85

%

is,zal de opbrengst ~an persulfaat

bedra-." J .

6

~ 1 • ' .

gen : t~§~.10 .~.0,85'2 = 4180 g.10n.De aflopende vloeistof moet bevatten 19.mol persulfaat per liter, dus produceert deze afdeling 4180 L (iedere cascade 209 L)

stofbalans in g.ien per L vloeistof

Voeding Product NH· 4 2.2,25 4,5 NH' 4 2 ( 1 + 1,25) 4,5 H· _{2.2,75 5,5-} H· _{. 2.1,75}

~

5,5 H (i-ii:'H 2) 2. 1 SO" 2,25 + '2,75 5,0 SO" 1 , 25 + 1 , 75

~

4 , 4 5,0 SOlt (in S· 0") 2.1 ,4 2 8 )

Door deze afdeling stroomt dus 4180 L vloeistof.Tijdens de electrolyse ontwijkt 4180.x 1 g.mol H

2 = 8,4 kg

=

92 m3 per uur.De onderste explosiegrens is ongeveer 4,zodat

mini-100 3

maal ~.92 = 2300 m moet worden afgezogen,dus van iede-re cascade 115 m3 per uur.

Warmtebalans,van de gehele afdeling.(in kcal)

Toevoer Afvoer 1200 kW=1200.860

=

1.030.000 Energietoename vlst.

o ,

85 .,1 200 • 86

b

= 1.030.000 Koelwater 0,15.1200.860

=

Hierbij moet worden opgemerkt :

J':', •

:.,6.75·000 155.000 1.030.000

a De temperatuur van de ele,ctrolysevloeistof is voor en na de eleotrolyse nagenoeg gelijk ;

b De energie-_inhoud van de o.ntwikkelde waterstof is te ver-waarlozen ;

c De energietoename van de electrolysevloeistof is met be-. hulp van de thermodynamica te bbe-.erbe-.be-.ekenen :

. -,'" ."

Voor de reactie 2H2S04-4'H2S208 + _H2

is öH

=

-.2.880 + 1297 kJ = -463 kJ

=

-110,7 kcal onder standaardcondities.De energietoename van deze vloeistof zou onder standaardcondities zijn 4180.110,7=46;.000 kcal De afwijking met bovenstaande waarde is voornamelijk het gevolg van de zeer hoge concentratie.

De ,orde ,van grootte is echter juist.

...

,

, ... ,.- .. r:.·.· •

Over de koeling kan niet veel gezegd worden.Het is zeer

belangrijk , dat de t.empera tuur ,laag ,bI ijft ,.omda,t a,nders het

o

re~dement

snel zakt.Een

wer~temperatuur

van ongeveer 38 C

is normaal.De koeling geschiedt met glaskoelers van zeer

_{. .. ....}

_{. . '}

_.

eenvoudige constructie,zodat,als dit gewenst mocht

blij-ken,er snel en gemakkelijk een vergroting van hetkoelend

_.

oppervlak kan pl,aa tsvinden .Een nad.eel is, da t deze koelers

kunnen breken en de procesvloeistof wordt verontrein_igd· •

.

. y.

... ,-'" ,-~

o

o

.. ' f ,~ .... i ~~ -11

~

Geen van de physische constanten van de celvloeistof is

bekend ; een benadering ervän" gaÁt

2

_meïi

o

_{moe:i2:EijkliéaeÏl:"}

'ge-.. : :paard •.

àlsSgevolg~·vá.n'

de hogeicohéentrat:i!e :vahJ'dt;;,

vloei-stof (meer dan 50

%

vaste stof). De; bériàde±-ing werd'-op de

vbl~ènde wjj~.-vöór~de;tw~~ belan~rQkèt~~c~nstaniih-te~~

. t

• " t • l ~ • 4 : . ' • . . ' . . ' ' . . ' ,~, 0 +. r,' r ' " rJ..cht - -:,:... ;. '~'~\I ' . j ; :...;.L.rvi .. !Jv,,;";v .. tv4.4..4 " t \. C'f-,JJ' .... J l J>J ~ ,-~u 1. 'I

o •

De vloeistof werd gespli tst':gadaéht in: twee' gelijke"

á.e·i~n,

het~eerste' deel~Bevàt àllejz~~'~lzridf~bet~andefe'äe~l~de

... , .

rest':Dë

·I'Ollt c

is '. düs -de tinvloed

t

v'aii"'de·~ëoiitra.ctiè-;·-~~~!~~di~g_~-s~oo~ n~9 D~~OVS~ th~o~ ~otei(nlv!<o

_o~I ,5!5J~~o;I./!, I!2~94 ,'rr=;24~,,~/~ir~:!ln,-~Jl :·,~~=o.~",3L;:_

.l v

I~.L ~~

2.;

g~~l(L." (~H4 ~2~0

4=?,9,3, giL

t :!

.~",

liH!

'J;~

d=

b

27

'J

3

1 '

C;~

;(:\' ... :",'

,!;.~~I}ge~~m~~.;~~cè~~~~~h.:1~,2.1.g/c~:'V':Ci

.

'

celproduct

....

.,,':'~ 'J',!' ~c:~. ',:,

I

3,5 gmol/L

H2S04~~~~ ~tt:·!,

;

'1':': ..

,:è~1"2?~c',,r,.~,

.:.J

:.c~~ ?\~~o~,/~ )~H4J2§2oQ<8'

:::À56_g/L,\_

~~

": '·d=+ 1,35

2,5

gmol/L

(NH~);SO~~33b ~jL/·'·

vu<lr:

-: Bf" ~t3'-:'~) -;

,

,,_

,aangenomen dichtheid

1,31 g/cm

' I ,. ~,-... ~. , - f ~ '~. \ ! \~~. " ( t .. '- f ~ ~b 'Warfu~icäp~citeii-:-. --.\.. . \ .. f - V' J •

c=

0,78

t ·

-~ -~-~î -~-~-~-~-~moijt -~-~-~?4

~

ii

~~~~~mol/L (N~4)2S04

:'1' - J t • ~':- ( ~ ..

",taangenomen c =

ö:'1g

. . ,p~W~ J~.~ C:;= ,0,

74 (

f -, \ :" ,,: ... ; i o. . I (

r ::.

kèal/kg C

?' J ~. i."; ~ J ::: \ ,

Vöor de meeste andere waarden is een schatting

gemaakt~

_ . t·e0:.' . • ~< • • ' ·-t

gebaseerd op een zwavelzuuro'pl'ossiii'g'-van- 30'}6

;à:rs

-~dèzêJ

.... l~.,(r

waarde gegeven was.

, "\

-

"

Het celproduct wordt op

kookte~peratu~~~i~brac~t'in _{4._ -} ~ ~

eén

.. '."' ( 1

warmtewisselaar.

_{ft ... l}

_r\:.

,1\ • •

~: ~. 1 . . . \ . , _ )

Voor het opwarmen wordteniet dd warmte gebruikt van de

~. . • ' ( - f" " \ J r .~.' ( ..., I" A t ' t i , ' '*. #"J

(' (" I • j , . . '. ) . . ,. - ) . . ...1 J • .. ..

afloop van de

str~pp~r.D1t·zOU

wel voor de hand 11ggen,

~Cd~~r'd~t

moet

~d;d~~ g~f~!iJ totf~ax.38oC,lief~t'l~g~r.

\ 'Ï ~ J

De reden

is,da~

deze vloefstof tot het

kristallisatie-_p~nti~ ingeda~pt.Voor

afkoeling kan plaatsvinden,moet·

_ ti • , _ " . . " _ . _ ' . _ J " •• • C ". . . . • • < ' . ' . . . . . . . . . - "'

de,oploss:j,ng worden verdllnd. Ui t de b5jgevoegde grafiek

~ • ,..,.,: _ ' . ~ _ " . i _ . ) " . ' , . ,_ \, A • • • 'ti ",' . . ' _

blijkt,dat men eerst moet verdunnen tot punt B door

toe-, " . r . . - .

'voegen van 225 kg water tot een totaal van·3000 kg.Maar

_{. ~" .}

- '. - - . . . .

hierdoor zakt de

temperatuti~,á~ha~keljjk

van de

tempera-.J. ... '. ~ ~.. •• V" 0

tÜuT.vàrt het water,ongeveer 6-10

C.Nu kan niet meer

.. "'1, .. ~'L ~ : ~ ~ ~ .... - ... - - ,,~ • " ~, " • •

aan een

tem~irat~ursversghil:van

40-graden worden benut.

~; ... ' . ' • t

Bovendien zou in het gunstigste geval op het

Berekening warmtewisselaar~: "'1"0 •.• ~ ~'l':"";'~''':

Besch~kbare~too~~ge~a~~t~v@n,tegen~~~kturbines

,tra!e;,;(.:20

psig_199~C,-

• •

~

::

:'.'I-~"V"

.::'

in

de-cen-Uityoe~ing. wa~l!lte!1isselaar _:

4-0.,

pijpen,,.w~arin de

proces-vloeistof

(4

p~ss) ;'~

inch buitendiameter ; 16

~.W.G.

(buisdikte 0,065 inch)jManteldiameter 6 inch j Pijpsteek

"~ ~ ~n9!l; gelij~~jj9-igedr!~11gek.!:..J

U. u(

~,"~,

,. ,\, . '

)'Ia ~er~aal" :, .. Ch;t'ootp!li~kel:;Jta.B:1 Y~!l H~%--:Cr,

e%

,Ni, 5% Mo.

Inwend:;'ge.

4iam~1;~r: du~

,.,9, ),h.iI).çb"

ip.w,~

opp;. 0,000747,

ft~

'. 't

Bij de celvloeistof wordt gevoegd een hoeveeiheid afloop

v'an de t

éoncentratie-afdelizi.~;v~raund mét',~atei-

tot' ëèn

to-taal

v~~(~25~kg,waarin 1i~-ki:H;O~~D~s'worát'~~ tbtal~'

~ toev6~~,in:derwar&i~wiss~lakr aiéo~i~31 + 225 kg= 5700 kg. dat is ongeveer 4400

L.

, r ...

.

'0 ( 1 . 1,75 mlsec. •

_Tö

-'-

~ > Gegevens : ~... • ... . , . t ' .. ... 1--. i-~. t" ,.

f

=1,3 .' '10) 'k,g/m)' v =1,75, m/sec D.=0,0094- 4m 1. . Y ( 3 ')

'1

=1,5 .JO-. kg(m ~~CI·

'1/10)=0,6

:'10-3

'kgf;;;

~e~·.

- :J :;,

Volgens'Kern is 'de w'armté weer~taÎráo~·àIi. de stoomzijde voor

normáie "verwariiièrs' van: dit

ti:pé"15~o'O 'BTtr/ft2h~oF

/ft ;da t

komt bvêreen 'met 2200kcàl/m2hr 9C

,:-~:

.' ':- ,

.

, 1 3 , .

l J . r {~"

Voor'de pjjp is 0{

=

-3

_J=

7900

• '.! . J. 1 ,.65. 1 Q .. ,. r,~,';"

o

o

11 Verdampstation.

A

Geen van de physische consta.nten va.n de celvloeistof is

be-kend ; een bena.dering ervan gaat met moeilij kheden gepaa,rd

als gevolg van de hoge concentratie van de vloeistof (meer

dan 50

%

vaste stof).De benadering werd op de volgende

wij-ze~voor

de twee belangrijkste constanten verricht :

a Dichtheid

1)e vloeistof· werd gesplitst gedacht in twee ge11jke delen,

het eerste deel bevat alle zwavelzuur,het andere deel de

rest.De fout is dus de invloed van de contractie.

celvoeding :

I

5,5 gmol/L H280

= 540

giL

11

4,5 gmol/L (NH4t2804=593

giL

aangenomen

celproduct :

d= 1,31

d= 1,27

dichtheid" 1,31 g/cm3

I

3,5 gmol/L H2804

=

342

giL

11

2,0 gmol/L (NH4)2820e= 456

giL}

2,5 gmol/L (NH4)2804 = 330 giL

aangenomen dichtheid

b

~armtecapaciteit I

5,5 gmol/L H2804

d=

1,20

d=+ 1,35

1,31 g/cm3

c= 0,78

11

4,5 gmol/L

(~TH4)2804

c= 0,74

aangenomen c = 0,76 kcal/kg.oC

Voor de meeste andere waarden is een

sch~tting

gemaakt,ge-baseerd op een zwavelzuuroplossing van 30% ,als-deze

waar-de tenminste gegeven was.

B Het celproduct wordt op kooktemperatuur gebracht door een

warmtewisselaar.Hierbij wordt voor het opwarmen niet de

warmte gebruikt van de afloop van de stripper. Dit zou wel

voor de hand liggen,daar deze

la~tste

vóór de terugvoer in

de kathoderuimte afgekoeld moet. worden tot beneden plm.38oC.

Maar dit kan niet gebeuren,omdat de vloeistof tot het

kris-tallisatiepunt is ingedampt.Yoordat afkoeling mag

plaats-vinden,moet de oplossing worden verdund.Uit de bijgevoegde

grafiek blijkt,dat men eerst moet verdunnen tot punt B door

toevoeging van 225 kg water, tot een totaal van 3000 kg.

Maar hierdoor zakt de temperatuur,afhankelijk van de

tempe-ra,tuur va.n het water, ongeveer 6-l0 oC.Nu kan niet meer dan

een temperatuursverschil van 40 graden worden benut.1)oor

deze methode van werken zou in het gunstigste geval op het.

stoomverbruik 1-1,5

%

worden bezuinigd, waartegenover staan

de onderhouds- en :;?,fschrijvingskosten van een extra

warmte-wisselaar.

~

t.?

--J-

(N~

4

~ ~

-,

&u"

J

&

q.. .,. /.-(

f

()9

,

-.

---

--

- - -

.- ---~ ----~F~="" I ' srRIP-, PE.B _ _ _ ,, _ _ .L-_~"";;'--+ _ ~ ,-, - - - ; 1,.--.----1. - - - - --, ----.\V

_L._---'E~i.::..!.I'::o:.;~c:::.:r.:.!~::.;a~'I.:.!~:.::$~E::....:-::.!V.~:(,:!.!O~E:!/~.s.Tb

...

~:!:.F.:....

_ _ , _ _ _ _ _ _

·--1y.sTl)~~

______________ _

--~---I .. ,i ~ " j ,',

o

o

Berekening warmtewisselaar :

Beschikbare stoom gedacht van tegendrukturbines in de

cen-trale : 20 psig 10gOe

Ui tvoering warmtewissela.ar :

12 pij pen, wae,rin de procesvloeistof (4 Pass); 7/8" bui ten- .

diameter; 16 B.W.G.(buisdikte 0 065"),dus binnendiameter

0,745".}f:anteldiam..6",pijp~teek 1" gelijkzijdige drlehoek.

Bij de celvloeistof wordt gevoegd een hoeveelheid afloop

van de concentratie-afdeling, verdund met water tot een

to-taal van 225 kg,waarin 116 kg H202.Dus wordt de totale

toe-voer in de warmtewisselaar 4180.1,31

+

225

=

5700 kg. ,dat

is ongeveer 4400 L.8nelheid vloeistof in de pijpen

fvl,=

D

_i

=

?'l,= ?'flit

=

g:.~

k=

~=

re

=

v

=

If"., ,!.. =

Cl

t

l!i

m/sec.

'JóoO,7ï,(o/313.9.,s""Y'"o-r3 C , " '

1,3.15

3

kgJm3

0,745.2

3

54.10- 2m

1,5.10-

kg/m.sec

0,6.10-

3

kg/m.sec

954 kg/m3

1,009 kcal/kgOe

0,587 kcal/m.hroe

27,6 kgs/ni

2

536

kcal/kg

C'.

cp= 0,76 kcal/kgOe

À

=

1,33.10- 4 kcal/msecOe

b

=

O,O&5.0~0254

=

P=1.65~10-"

m

À~= 13 ~cal/m.hr.~~

'Ou= 0,875.2,54.10

m

Dgem.= 1/2. (Di+Du)

.:=',0,

BlO.

2, 54.10- 2m

-.

Re

=

fJ·

v.

D~= '13.op.~YZ.(),~fS::~,~·'1,to";

;·.J;9

00

~~'."

'1

"

\5",10 -3

Pr'=

IJl (lp = l,s~.lo-5. ~/16

=

8,55

-X- 1,33. ~D-r ·,.Nu = 0( Di

=

- A -

. 0,027. (Re)0,80. (pr)lJ3.

(~??JO,14

ol.

=~~3Jo-r"36'oo.

(:."1'1

_{00 1.0,80.}

(8

J

55 )

l/~.

(2,5) 0

J

14

0,1'/5",2, fi'I(,Io''- .~

Vloeistofz.

d(L=

iOe'$"kcal/m2hrOe

Pij p

3. ...

= .

1'3

=

7900 kcal/m2hroe

8'

',Ób-,

10::'

Voor de stoomzijde geldt volgens de

V,D.I~W~rmeatlas

. t .B~01 0(

=

s,6

t

~~l'~~i-:~'-als de 'pijpen horizontaa zijn.De constanten betrokken op

de aangenomen filmtemperatuur van

1~50evan

het·condensaat.

S 36 • 9 5'1 ~. 0, 4":' 8 ~ ) 'Il(

8toomzij de

Q{::;=

S;

6 (

O)8,'D.O,rYlSY.!

1,6,ID--

6 _{. éJ}

o

·0

u

=

---~~~----~~--

=

I

.Jo.1..

;Di. -4- I • D{ .-L- I Cl. 1 ~~- I 0, t 'fS"

O{L A J),.,. o(.s 1>1.(.' ,,6>00 t 1'}00' 0,1,110 + !loes' O,6>lS

U = 1:6G~&

.kcal/m2hr

O

_{C, be trokken}

_op

_{de binnens te pij pwand.}

Benodigde overdracht aan de vloeistof :

~ =

217000 kcal/hr

=

U.F.~T

Temperatuursverloop :

tln~

.

Ï7:

29'

= 50

0

_C

--kli..

. Z!J lOJI} 1---'1

Dus F moet zlJn

21700/t6S~·.50

=

~,6

m2 ,en daar het

opper-vlak van de pijpbundel

~-. I~. TT.J.., ~S''1.1o =0'1'72 m2/m

lengte is ,moet dus

.

~

deze pijpbundel a;6/0,72

=

~,~ m

lang worden.

Controle op de aangenomen filmtemperatuur aan de

stoomzij-de :

Buitenwandtemp.pi,ip

t~=109

-

217000/11800.~.,6

_

=

IO?:oc

.

. dus

f~l~temJl'

(109+9:tQ2

}/2 = lO~, 50_C

_ongeveer.1)e

_o(s.

_is

j;~:ï:.st.

~~~r e ' ~~ ~~~~.

Het drukverval in de warmtewisselaar is in dit geval van

weinig

belang~zolang

zij maar beneden de I atmosfeer blijft.

In de verdamper heerst n.l.een druk van max.45 mm.,zodat

na de warmtewisselaar de vloeistof nog een regelklep moet

passeren.

6Ptot=I/2.

r.

1;2.

~~ .~L

De warmtewisselaar mag in geen geval te ruim

gedimensio-neerd worden, daar anders de vloeistof aan het einde zou

kunnen gaan

koken,w~t

ongewenst is.We nemen de pijplengte

dus 5,'S"meter.

"17e~oorstroomde pijp : 4.~ln .1~m.Voolts ~'1--.

dingenotj-à~r~unten en drie bochte~3:'t'fing

aequl-valent pij plengte-t-v-e-. ens gra '.

~E

Prof

.Kramers~4

6,4

ft.~er

pijp.Turb

~~,ng,dUS

v = v,en 4f = Re

I . 3' iO) . 7

'J

.-:;:...!----I(-S'':'".-:-~

f' JO -IJ. (

(~~

+

~

') T, è

--tr-

0 •

~

0 S"

o

o

~! ' ~t,779. ~ , ~

."

300 warmte-overdra~ht

Q

=:5700.0;7&;(aO-30~~~~· ~ f r~ ... =217·000

kcal.

~/·~;;·~t t .. , 217000

=

F.50.1·310 ' . 2 •. ,', " F .. =: 3,2 m Opperv.lak -pljperi :',

·40~1r.

1/2.2,54.10-2

=

2

Benodigde lengte :

₌

Ve i 1 i gh.ei

ei

s'c

0

~ff.2

5

'Z%!

~ ~

.

2 m ,'. i .·j,.1:"'S :: - : \ \,C . , ~.~~ .. UOJ. '.I'.

Y •

t " , '

-

,.~

-

..

lengte

.: 1""· .:. ~ ~·r J ') 1 ~! r ~ : : J f" L : -! ~ •. JIJ:::: ~~. b n:' ~ J q ~ '.,.J . t . r' , ,

..

~ -t}! _IIt, ft:=- J !'" r _. .:> ,.",. ~p

,",

t ' !< ," -~..

.

~

..

. ~ ( .~,

.

.11 "

. .;' ',r

Q

In de verdamper vindt tijdens de inda.mpïng hydr,o.lys.e,.plaats

.;

van het

pe'rsulfaat,waar:d~.or

(via S05) ohet H202 ..

~ntstaat.

Er wofdt ongeveer' 3000 kg/hr

àfgedampt~waarv~~-ongev:er

.175 kg/hr H

2

0

2

•

.

,:;V( ~.

Benodigde warmte :

verdampings~a~~'tïe

.bij: 45 ml!ll

dru~c'l.c"fC

\lIJ--e;l '; ,;..

I.

2830 kg H 20. t .~~ . . ~28/;~O~.·5:5.2.

=

1.560.000 kcal.

11600

175

kg H

2

0

2

= 17,5.~.

34

=·,:~.)\·t~

.f.·6.0.000 kcal

:

":.~otaal

1 , 620,. 000 kcal

\ - ,: ( t ,f •. ',',

.~\t.

':::;6,44:.10

6

'B.T.U.;',

" l, • , .• r.!.... "

-

~,r'

--2 Ontmenging

.. f

De oploswarmte is

1 mol.(34 g)

vorgens. Hougen en

~Wa t.son;~

:', ' '

~

--.-"',---H 0-+ 200 mol·. (,3600, "g)

_{2 2" t , . . • ,. "'2 ,.,} H-O,r Q .. _,

=

+ 45 kcal

1

mol.(98 g)H

₂

S0

4

+ 200 mol.(3600 g) H20

Q

=

+17,75 kc.

zodat die van

:z~Faveliu:u'r':Jerrewe'g

d'él."ba"l~r{g·rijkf{t'é'v:ts'.Concen-r '. • ~._. ',: . ' ,

tratie

H

2

SO 4

voor~iJÎdallÎpen

\715 .kg;;:.op 5700 kg H

2

0

Q=±.

8000 kc.

""~.'r _~. "

na

i?d~pel!. .115~ ~g,.oP, ~7_0q( ;k~

.. :.H20

Q=±.

27000 kc.

- . . ' . J, ... .; -... J •. 1 '-' I • ,t..-_ '.... t . . . \,.. 'j. ..

r.

~-o. ".1 C -" . "-- ,~ .

Het_ver~chil,de

benodigde warmte voor ontmenging,is

onge-_ I r .. :_1 ~:... " . k • • .;J • .f'\I ,; ~ ,', 1 . ~"':... l! ~} 1~ "-" ~.: .' .. ;..:.. ~ .. ~ ' f " ,

vee~

?O

',~~O ~kC_a_l, ,~:us ,~

4/

~,~;V~~'1~,e~ .ito/~~:;:,

_.

3

Reactiewarmte",:~

.: '; , '\::

v.: V <2 IA ( .l: < 0'1:,~

De reactie

2

H20~+ H2S2~8

_{- 2 H2S04 +}

H

_{20 2}

is

thermo-d.ynB:~is.c~ bekend,.:qnd~r ~:~~d/~~~~dÖOJ'~~itt.ieS

,is',;

. :

j

.o.H =

-2.68,39 - 309,92

+

2~~?p7,\:,

+

_45,3

2 =

13,6

~:~l

De orde van grootte van de reactiewarmte zal dus zijn :

~', ... (.(""'1 :',' , ... _ l l '.:: ~ './ C \".... ' .

4180.14.1D~3-kcai

=

±.

60 kcal,dus zéker te

ver-'waarlozen: •

• • •.. ~ '-'J.. ~J :. c • 'f' ~ .. \ \ r • :h..i.. ~ iJ· , ~ , J: _ i. ..

~e

benodigde warmte is dus,ruim gesteld,

1,7

mill~oen

kcal •

..: r .~:~: ·t* .. ~ ~ ~ C "l C· ,.u j) __ ) . [j"'; ~J-_ ~ i ' '. : 'S. . 4 - 1_ . , _. '"" ~ ~

Nemen wij voor de totale

_{, • '1 ,> • ...} warmte-overdrachtsco~fficient _{: . ' I , . h . . . . .r , f ' • ' . ..}

een

• . i J . J ( " .... ~f,2'_w-o ... _'J...,.- .L • ..l., ' _ . -'

waarde aan van

~OOO

kcal/m

~r

C,wat aan de veilige kant is,

en stellen wij liet gemiddelde temperatuursverschil op 25

0

C

(stoomtemp.1090C,kooktemp.vloeistof

~

80

o

C),dan komen

w~

op een benodigd verwarmend oppervlak

1.700.000

=

tOOO.V.0.25

v.o.

=:iä,'m

2

Voor het type van de verdamper is na ampel beraad gekozen

het type als in de suikerindustrie

gebruikel~k

is. Van

de-i.s ~~"

ze z.g. basket-type verdampers

~

er

~

met

t:e:diP ~ m

')$"""

diameter.Lengte pijpen

1

m,doorsnede 1 inch

inwendig.Aan-n - 2:>~~e.

tal

~e50.Iedex hee~t

zodoende een verwarmend oppervlak :

0_ ' -2 2 ' 2

V.O.

=

~~0;1f ... 2,54.10

.qrm

=

34

m

o

o

o

D -1J~J;::lt«m~~~,V'r~~i.du, .. ~:::; r::':.lÁ'ï ,. t' ..• ,}f: • ',:;;r • ;r.··

O,O)~ ·.hi,t;l;t:l:>.jj .woJ;'d t '+.~g~çlZ:U~s1iQ9.m :.va:g, :·1J09)~C .. gebruikt. J)ezä

stoom expandeert natuurlijk tot:

A5

~lAII~Ld,ruk· ~~. kQ.el t::,<}Qor

• ';.<!~~J~; ~i.tV!~nd~_ge a~l::l~J;dIl;;f .~Ui.1!.ch~t ~Ql,lie:r,:'d~ag:çam is af

te lezen .6S H₁=1i60 S1= 1,75 H2=1160 S2= 2,08 Oververhitting 1150F

=

0,;; BTU / Lb.oF

o

0 t ₂=210

F

= 99

c

Dus 10 graden afkoeling door expansie.

De hoeveelheid stoom door de stripper kan worden afge-stemd op de behoeften van de concentratie-afdeling.De orde van grootte is 1300 kg/uur = 1300.24 = 31000 m;/hr

.. _ ~ h.t J : ft c ;. jo ~,J -. q I'! ~;. -;. "!;, v ~.cr . ~ ~~ ~'! l. -~ -. ~ .. -..::. .. _ Ook de dimensionering van de stripper is niet aan

stren-"I .: ' t: V .t,.,"'_ '..\ ' . Ct .j . ~

ge we,tt~n g~bonÇl..en, zQlang men maar onde.r de flooding .

",,'ou\ tLj-~ .. :30'1/a_:'t.\"1.::"-,t:.=.. ,!::a r ) ... · .. '.... ,,,9:: · 1 . ,j.~~t

t l '

r~~e;n.~

blijft. eH,

~:.-.

;,;'!SV

~

(.:.

r

t j

.~':::'

. • :;'L·.

'),;'tO~

j ;

~ : \ !i!Q.t;goed begrip !mqge~:qEli;: doel v,an. :de stripperkolom',.nqg--, -iq'äaTs- worden verduidelijkt .Hët··is - de bedoeling, da t in

,~ ___ } 0 l j t , . ",:J ' .. _ .. }, i "i

deze toren de reactie,welke tijdsbepalend is

'zo: fvol:l'ed'ig- mo'€leI-ljk á"fToopt ;"Eiierzijdá '·omda t

iien

~'zó(foè'n~

o . " ;. ~de :niéer' 'H

202 'vèrkr'jj'gt ;;andér1zjjdá omdat Léen aáIfW'ez±'ghêï>a

-" j van persuifäa·t .in ;rde :ka tn6d:érui'mte' (wa'ariri de ~·afi·óó:p

-::>

~ "

van deze kolom na _~ 'v'erduilnf'ng'~téreéhtkonît)"ilÎët>!"'rendé'':~~) _: ment, ,~v~I}~ <b~()E1l~,c~.t;rolyse z~e~,,:,q,~g}~1!.s:t~g,,!b.~!ny~~oke.Q,. t ~ . , r " : i Bovenstaande reacti,;.e",EteÁn, hydrolyse, verloopt het sI!,e;l~f:J~t

-

"

in eep g~c.~n;,q~n.>t=te~",r>de..: opl(),~,~ing,reden waa~:r:~m.:.i~,.<!,el hl

' " . . A ':l

S: verd8:mpe~:r:s .• t.ç:l?; he.t };,~t~rst.e ',wordt ingeda_m,ptO)7:!'~ :i,,~~F·,,!,· .

. ~ ..')

\..: t De ui tvo'é:ririg;:{a:n-;~deié; :koi'óizi word t dus')'eé'IP'sè~otelk'óîom,

daar

d~ze

de grootste

hold~dp hëeft",·\~0.C,.iY~ .:.t~.i:·,o.r".:

_ .... ~~~' ~7"· ... 1 t~

j ' . ~. Dampbelasting vol~ens Sanders en Brown : . 3

~ ... ". ,'- .. '~, r·· .r .'., r' \,/êv.~.Jjd, .. ""),",'cj ' P ' 'V')' fv =1300 kg/m

3 - . ~. •. . . '. ~ • v··= c'

V-

fd- ... _ ....

>". . . . ' -

rei

=0 ,04

~kg/m

·)J··4~~~"-1:'"J.~t:~I'I!t :'(':'.,~}:·!Jo'f~:; .. ~·d' !!-:::L~'"rO'.: ~'I'1'~~~~ ~J~:,r·.O!I~!) !,~;! :r:,7

~,Schotelafstand ,b.v.45 tcm, ,.C. ~ 0,04 . . h " .. tirI" 0" t ,'"

_10.10~ ... ( • • • ~ ... -,''''

..J.. -.

N ' " ... ; ~... 001 _ y", - ' c _ _ _ l< / '" .J>J "... ~ J... f . .... ~ .ti ..

J~')f1:

.l.::- ....

~

' f ' , ; ; "

V.m~"x~0,:04\.VL6°g4

.=.'7',2.m!seé:t:V ifE): .. ()!l-:;'j Cf

-'E"e~n' '~goede ·~îroei:s1;t"Jf~;á.~~p ~l~h'eildi')~}g \C~.

"rli/

'v',1n

I./i~T~e

j:: ':

'.;

''s'neih~id, d~s,"~~:ewmenï i~;é ~J;~~

:'v:! :2':4

:Oml

s!ei.4f

~

s1'l 0:-:-: 1. ')0 i':

_ . .,- '. ~ ~,;.~-~ ;Jt:J.ov ri.f':t!Jou~ H.u.~i.:\;, ',r" d· ;;'l,).~l iiBI.n [t,:V nt·~·j .. rt Oppervlak doorsnede str1pper :

i . :.'~ 4,,-.,·-,"r~

)12

.~!, . , : .~) r~ (,. .... . . . -[. t-; ... ~,....·[o;' r i j

00 '" •.. - , - ' . e • - 2 ' .J_

t •• !._'!

!.-~

..

~; OO:>~j ~:

..

2,~.

-:"i'

·l:.,,'·~·

=

3,~.fB.) ~fI <~f'\f"r.

.i:: i'. , ,'Dö oránede k010in:' ':'2:V'"'ir

6 ..

,='"

(2 ':-1 0

~Iile

t

èi'~ ~ :-J,~

ci:,;:;o

~ (',~

-'

gingen is niet bekend.We stellen een aäntalvan 5'sclio- \ tè'ls -om ,i (ie

~.h'oogtel~van

,de

,k61óm~·ön,g·é:vé·er,tekuiliién

aán-,'!geven.'De 'hoógt"e '-w'ord,t ::dan :,~ "~'I'!dJ'; ::r: ,,'.i.':~ " I , ' ; . . .

'~ • .:.J :.!;:?t.Oi45,-+·.f.iuimte:bó·ve·n~e'ntóridé:f ==

'+

2,5~-3 méter • '.. ' t

.

. " ~ ~ " ... ~ t ~ .-' .! V ' . ~ ... ,. _{~ ;;} '." _{'-, '} \;.. -:~ " .!fl~\':. '~I·"Y ;~~ . . . . j~t - -:~l.\-~~·

j,_,;r -

".,.r' ... \ ! T. . '

.

< n .á,. . f

E

Materiaalbalans verda~pstation (in kg)

.. r--'

.

" • II~"'-' , ~ co. "Cl"" . "

. .

' ..

.

- ~ --Invoer . " , _-

-

~ .. - , . Afvêier "f"t'f . .... r ,- :- . ',~ ":.; :;! i C- <, 1'42 ) (Y ", J t • .... ~..!! r~ j ' ~ t Celproduct' 54'75 ( stri'ppêrvloéiàtof" '2640

.

- I ~ , c.. ••

Uit conc.afd. 225(1 16) 2 verdampers 4 • 30ÓO( -St Ó'OlIf0 Jo, 'I::' .1: '.~: t 1400' .~,

Strippeïrdamp

,

-"-1460C J...

.

.. 175 )

73)

...,; .j. . ' ~ ':.)::; ~ t . t " ," • l',b;'J' J " f! ,7100('24 8 ) '. ,'I '.' ( 7100(258) .. J

, .

. ,-'-

--

... '. _

..

;.

-

-'-

;;J -, w

.

.

.- ..

Toelichting: -DE!. tussen ,haak'je!~!'gèp:l;a'atste Cijfers geven het

g~.~,EY~.~te IB:an .wat~.r~t..ofRe;'9JÇyd.~lc.~a.-lJ.) Vian ",he·t tot~~].d·o,ok~de

p.:<?.te::r:t~~~:~.e;Lw~.~rd~ ,.van, ~.e;~ _c_e.lp.r.q<,!u~t .D~8:r d.e d~s1:;ilJ",a

tie-ef~:bc,ien.cY,;,9ç~ %bedrB:,~gt ,w:.<2.~,d)~:~~'l1.S ,ongev~er

1-0. lçg H20i

t\1-dell~;_~.~<ide~ti~l:atie q,ntlee~:An LH

2

9

e.n 1()2. '- I G ' ! . . '; ,'Y

2930

~oeli:ch~,irig : Bovenstaande waa:rden'·~i.tn, ze.er globaal en

moe-~.t\'~·: . . " j ( ... _~. ,

ten met de nodige reserve worden beschouwd.De voornaamste

~ . ' " , . . . . " . . . " , . . , ' r l - , ... fout schuilt in de enthalpiewaarde van de waterdamp',deze is genomen

van;!.veFza~ig(te "~~t;~dm,!t.erl~jjl."?-~

t. hier zeker niet

(

het geval is.Hoeve~l d~,~aterdampsp~nning van de

proces-r' ~ ~ ,:,! l : · · { .. ' \ t ". ~::!: 1. .,. ~ . "', ,.3 ~: - ~ o:t ; ' . - ,,; .:

vloeistoffen is,kan niet bij benadering worden geschat,daar

o ~ ~

\'z ...

< . ~ c>-_.. V '" ~ 0" G ~; .:~:.. ::~ ~ ~ ! . - ~

niets van dien aard is bekend.Wij moeten volstaan, met mede : "."-' (.:,,;~J: ... J41_.,-~ "" ' .... #'

te delen,dat deze waarde te hoog is.Om deze reden is het

• ." I' v", 1 •

zinloos de ontm:éngingswarmte in! <fe , t'abe.l '".op te nemen, daar deze, .z.0als hierv;oo,r, LJ:'~e,d;s( 'bl_eek~,Js'l~"c.h~ts enJge. proce;nten van h e:t;) .. t·o t,I:;,al k.an~ ~z ij~;.J J ' - '

o

o

'0

III Concentratie-afdeling.~ ' t . . , • • : . ' j Overall Balans (' " ' , " , .. y _{, "}

Voeding in

.

: _. ~opp1;',od. Bodemprod.

_{R~~àrRi~r"fvÖIgend}

~ . " Kolom 1 4210+24~ 3624 , 585+248 bodem .

. .

,

.

.; ! t

.

" ' .... 'J , '. ,.' ~ Verdamper 2 585+248 557+169 28+ "79' , • I toppr. " Kolom 2 557+169 482

_.

75+169 bodempr.+reflux

K3

'3

₁8

+

36

('7 ~~ 't~ppr~ ' . Verdamper

3

84,7t 25,

3,7

80,,9+ 21 7

,

.

-.

Kolom' 3 8q9+ 21 7 5~5+

015

'25,4+21 ~5 ré'fl ui Vxiáar K2

bo-.... ; , .' I , _{d<?m c ; 9}

J1,+.84,7.'

, ... ~~..J';'

..

.

~ , \1

-.

, .

...

.:

-

: . ... _. - ' \.

, _ï

_{r ,}

_{;r. ," ::} Naar opslag :

. ~ .- .... ~~7 {.7 . J ' , ' !

-

.,: '16, 7 !+ 1'1 31 ,8

Het .eerst,e', c.ijf'er ':geeft· het 'a.a~tal!kg, .lI'20 aan, het tweede cijfer- de hoeveelheid, H

202 .De t,w~e onderstreepte

bO.dem-prod~cten'van:d~ verdampers,tezamen~}tia'~~11~,7~,worden

-·~eruggevoer& naarrhet.eerste.~erdam~sta~ion._(Dm ophopen

'va~ verontreinigi,ngen tegen'.. te: gaan). ~,-J ~ r:.~' •. :J

lP Z t. :",

r

Toren 1 ~'

V

Deze toren werkt als ·~.Het topproduct moet':.z'eer weinig H₂0

2 bevatten,ten.~oogste 1 %.Het bodemproduc~.

~~ • . , . '( " . . : or. .',lI'f • o."

,Omoet' ca.18, 1 mol % H

₂

0'2 e'n dus' "81,9 mol % H20·rbeva,t~en. •

. ~ . '.: ,; . , ., " . . ~ .• t. .. . ~ . ' 'y _ •

; :: "Een grotere conce,n;~ra tie "is 'op "d:'èze plaats nog :niet

wen-• '- .... a . . , ; _. , . ' l l. '1'." .\, ....

"-selijk in verband met

_..

verontrel~igingen,die'mdtd~'damp'

" .. " .~. .

zijn meegekomen.Deze komen in-het~odemproduct,~etwelk

_..

op-~ ... -~ ,

nieuw gereinigd wordt door destillatie inde verdamper 2.

'.'

":.'~~ De,·törenvulling bes,taat' uit RaschiTg:r.in·gen 1",'die1.70J%

. l . . . . van, c;le, .;oppervl:akt_~ van dè. :doorsnede in: beslag 'nemeri.' '~'

Het materiaal van de:t6ren en de Raschig ringen:i~

á~rde-'\- ... ""05_· ~i .... ~.' ,. - '-." ~. I!'

-.t ..

werk; de pakkingen t'üssen 'de flènzén etc .kunnen van

mipo-lan~of ~vi.nidur ivervaar,digd 'z1jlf. ': <!:J .:;';·.:.0,,·\::· • . . . ~. J i

Boven in de tor,en ,beyinq. t.~ zi,ch ~een, parti'eel condensor die slechts~me~ v.rdunde'Hi~2Qplos~ingin.aanraking . _ komt en dus ,van gepolljst Aï~vervaardig~ kan z1jn.Wel

:" "t .. - _ _ - . ,.\..'~.~-..i

m?et he~ ~l.zeer zuiver zijn~D~ 'reflux wordt geregeld d60r de koelwaterhoeveelhemd per tijdseenheid door de

conden-\ .

~-• . . J . , ~ ..

sor.

~ \, I ,~J -' '; _ 'r . .:

We rekenen de condensor ... a1,s' teen the~oretische)~H3~hot~l' .boven

,.P.~it nor11!aäl "b,è'paa:"ICle a~an~a]:o Di.t aantal· '.w.ord t bepaald

vol-. c ' J

gens, de m<?.:tho.d-J='L van\Mc.Cabe·_,~n .T,h:i:ele._ (.... ,,;'r : ...

IndiE~n, we ;dê' "gege'vens va,n :h,e:t .-genoe,mde.'pa:tental-s ,basis nemen en we eisen een x

d=0,99 (H20),dan kunnen we de werk-lljn als verbindingswerk-lljn bepalen tussen de punten xd=Y d=

X_d

= 0,99 mol

%

en het punt R+1 (het:l3IÎiJE-1l.P.-t'met de y-as) Daar de refl uxverhouding .,R=O/D=O, 105 is, is het S!njJpunt ~jJ 0,88 mol

%

H

20 op de y-as.

D~YY~=\O ~'2.7 .~,Ol

'%.

B,i.]'

~eb~u:fk\TE7~ ~:~ the~r~tiiche ~ChO~~lS

kunnen w~ een y d van ca. 0,995

(H

₂0) verwachten.Zie . . .: pro ,'. T , ' , , ! . \'

e'-

" . ,.

,

~

.

~~agram toren 1. " .

#~ ! • ". ~ i S ,..~ ;\ ; : . \ C

De warmtebalans.van ,toren. 1, :

• '~ .. ( :.,. .. , , - " '. I . ""':" "

,De ._hoeve~~~:,id ''la.~n;~e,-<die: ~e ~ to~en b~n~èn

_.

gaat moet gelijk

. , "

zjJn~ààn de hoeveelheid die verwijderd wordt.De

warmte-in-• -'"

~

r' , .

noudvan de gassen en vloeistoffen is samengesteld uit de . t ' ! ~ 1 { •

partieele warmte-inhoud 'van het water (stoom) en die van

'vloeiiaarten:ga~~ormii H202~n:4e~äsaociatie-warmte. J

'De,.enthalpie)' van' het H

20

2

is .ben.aderd dO'or- de'

verdampings-~warm~e\~e!~erme~~~erenmatrde hoaveelheid warmte'nodig

om~~loeibaar'R~Qi-ta

~erwarcien,tot!de'verdampingstemp~ra-tuur.We nemen OOC .~ls basistemperatu,ur aan. I " ,. Voor de waarden voor stoom raadpleegden wij de stoomtabel-len. Ct .l , , • r'Afvoer::

r _ "

• r..: ,. 'C ,topda~p ',:. Voeding " , 0 . . • 'J • 421.0x638,4 • :: .... loi. \,J' • ..1 1/ '~~ - , 2700.0.00 3625x612 t j ' - ' ~ ~ jIo~ • • • ... .,. '" 2~30.000 [~ ,.

...

~ ?48,x375, . . ' . '. .." ~ • • ,0 • ass.w.240.25 .. _Jo .... J.J. '-c. -, 'IJ"._ . ; . IJ ( ...

-

, 9?POO bodèm 585x40 . '"'6.0ÖO, _. 248x22 .

.

. ".;.' -',1'

+ '" -. I

---1

'koelwater

i79a";00Ó

... - u:· !-.,... • 23.500 5·500 539.000 2798.000

Dus~tQtaal taf,tevoe~en'Yar~ta 53~~OOO kcil~Blj filmconden-sa tie aan -:verti'cale 'pijpen, geldt: v'olgens opgave ',van de :V • D. I. -.' at,las,':,. ' f i l m " ,

'1,::~·,;.1f41).3

."/.;1/4 .1

_ . ' . ,'f o<.'H

.-,.=

?'_~.

:

j(Hbt)

."'~:::...( '~

, ,) _ ! Dit is gebaseerd op een.laminafre film-;het

ge,tal wat:.,hiervoor wordt'gen:oemd"is 350.· ... Om de, -grenswaarde niet; 'te' oversèhrijden: m6et

. . 6

r'1,s6J"

, .

. f HAt~2'03~ftO .-S.J.'''~' '.:;.'~

""''17

" , " I , )

r·~..

...

~

r:-'

~ ~~.

ir

't ._ kritische Re , \ r

, ,'..:6

2 =75.10 kg/m =1ÖOO

~kg/m3

. ' ') - h : ,:!'. \. ~- ~0;47'kéal/m.hr.gr. H6.t

~

8 r =570 kcal/kg ".'H=O, 6· ·m'rd.us·gre·nswaa·rde~ rt=-1 3',~3?C:-: ~.'f' 1': :") ." " ." •

"Wevindéli dan vodr

:;~ ~44'60,

·à' 4'500 kcál/m?hr rOe .Aan de koel-waterzjJde (turbul,ente:;stromit{g') -4000è.k'càl/m2hr oe_ • ' ;

'Danwordt de benaderde waarde 'van 'U

~1.44.0~46go0.

=2080 kc/m2hOC

! ) ) •. *, :-\

.

, (

.

• r

...

, 1''' r-' f'* :~

-o

o

o

Het benodigde koelend,op,pervlak,:,.

, , . _ . ; . ... ' _ . J ....J ~ :"1.o'.J _ ... _{J "} c _L

539000

=

2080.13,3 • 0

; . :' 2 : .. t

o

=

19,4 m v,

- B:~' '111 b'ili s' k'o'fn t" 'd~'t h~~~ ~. ~·r 212

'5":

~"

bui

ft.

J \) c ,', r ; Y , . ,

De inkomende damp wordt i'n tW,ee paralll~l 'gesch,akelde torens

'J ~ ' . j . , . I . . • _0. ..

gerectificeerd. Voor de berekeni1ng",lpa-s'sen- w~ -d-:e . grafiek toe van blz. 362 van Uni t Opera

tions,;(~ri-o~A).

Zie berekening

twee-d k l •. i .. pi ... \..-.U.f ,.1"' .. ~I::V ,J,.,

e o·o~ _{.. " . ' J \} .• \ _{~ . . .} I r ,0' _{#1 .. __} ! " _..;:.a.-... -, , _{_.~ 00-...} " 0 : " -_{,...,.;... • . . .} .. _, c' _l, 0 . " . _{;; ""'~.} ( < " " ( ' ' ' - ' _{... _".A ... 1... _,~ .. ...;} De factor A wordt hier 0,002.El'J.s\,~.ariati,e:"mogelijk in', de

"" " '" ~,.. ."!.. c.""~ ~~ V t ... r' r ~ [ ".;'" ..• -, ...

keuze van de snelheid.lndie'n we' als~ maximumsnelheid toe-• J'. ~ ... ~ ~ l..J _ ~J ,j - ~"), ~;.

laten 6 ft.jsec.,komen we tot een':diameteïr.l'v:an . : " j ... ,.

Er

m'o

èJt~ ~'~'b

r'3

91 ~7(2 ,'kOgc

/il::;;-2'O

"5

r

0

<t?n

3 '/11;5' .

"64 '

~ 3/' sec. '. l ~o:: . - ' . • • • r < ~ (, t f', • i ~ J ... . , . . • _ A,\,~ , . ' At. . "

-5 ~ '6'4" " . , ... 2' , J , ' . ' . • - ' " v ,. -'. ..,.: ,I,c • n J

o

'=.1 ;i80,,=;J)j \ .. 4. m,r;,; '1';:'.1 bf '.

~-:' ~,'

'.;'".. -:;

, ,

Do orsnede 1750 'mID.~ , . f' r~ r.· ! . ) : , . : , . . . -. ,.,L

Wlj nemen de hoogte van de

töpc':öiide~-s~rs'

'2"Ö' c"xn. Zlj bevat-: t \ r ' ' . . ; i . , , : l ' ~ \. t " , ' ten dan 560 buisjes van. 1~', me:tJ _{een totaal d.,~ameter van ca.}

\ ~ '1-'> '.. ( J ) .•• :: 1 \ q.L .; ,f .: 'u • • _' ,J > ~ v • ,

1 , 10 m _{~. r :,}

,.".

.

_Ot;,

_{:".~ C} ..:1: ~!"r. ,'trJt",~

Iv 0 L:

Drukverval over de condensor

0: :

t ' } :' ~ t ( : .. t i

P b · t ' , '1 l' 1 0- 2

3

' j ' f ' 0 :'-01 1

"er; ul.s. _{. ~ ,. . ," " (} ~oe, P8:s~e::S~,'I}..~~'-t·,·" _'t_~I!l:,~ ,!!i~P·=,. _{-42 ' ,}

'.;0. .. :; •

_..:.

Opp. doorsnede pijp 4~~~T.Jp

•

m"

r • "-,'

t .'~ t ;...

r ,) t t ;1 ~ I :.~ ~~

S

nel,h e i~~ ft..n .. bu~ z:.,e n} :..23

,:5:

~m/ s ec •. ' ~t' ., .. ,

J ' .v-Qlge!l~s H.ar'o*d ,,~o,ngue· en:~P~:rry,·C)1e~m;e(E:ng.::,:blz. /."?.6 3~ '_< ....

, 2

-3(

M)

W .L.V t

àP = 0,123.10 1 + D • D5 voor s oom ... : [! r~. f ;",.. .1 '. ~ .~"!,. ~ ~~ .: 1>. -r , ..

.. .,. ... ~ ... ••• t • ~_.r.>r ... _~... "':0 •. _ _

Diamet'er bû{s'ieidi'n~g:"haar ·~ó:rideri;so'r'''''1t;.. " ~ 1. S:', :,,' : : 1 "

~:VC:fÎ:ie'n's' bovens7ta:and =ooek"' b'liI26'f'-;Iiag ·in"e:n~ 'vo'or':":d-ê ~lágèdruk­

:. 'st'foom :dÈP sne fhéi'd'" vaÎl~

(fbo

:it·/se'c.:J rnrfet: ':o;;ers~élirljbde'h jiDèr

pijp-.:J dfainëtër~;.v(:H·gt' dah:~U:,it~:· f -,- ~ __ :(t11(;~.L: .. f:~r •• , ,;i.,,' ,C';-;"l

~

',' , "

~

' , : i '.,: '/ D'

~~:'~'(;7~VW~

V, ':..JJ

·l'~. ~~:~s~è'!lh~ti!.d!

(io

'Ii;~ec)

. . . ~,> r . r:' .... ~

~~:i:.t;t~e. ·.ge.g~e_V:,en.s ,v~l'gt<)

l?,'=

.,8,0 :c.m~.:..(.:. '~:, "L' · .. ·;d ... f~",.:,~

• • • .,." ' '" < 0 _. ~ ..-- >,. ,r- , l • \ ~ ! ' r r -... • ".' -.. ,,". . • "-~t .. ."a

, . . ,~~~ ,I . . . ; '" . . . ! ~ , Á _. .... \J.9 A • _ v ,~ J, ~ .... _ • ( .l.t. _... .J 0 .., o' _ ,

Hoogte gevu~de gedeelte 1 kolommen: .

J t ~ t: ... . ~ 1" ~-~ "f • .!l \ t ~ :::>. I ' , ' J - '.. ~ ~. ( t -~ _', ...,. ,,' r ~ ~-. "( (' ,

Aantal th-e~àre"'tisè'he 'sch'otels: 2,_ Volgens IBrówn, blz' "362 'is

• '-" • • -~" ,- : r . .,,. ! ....

bij een gevulde kolom met Ra .... schig ringen' "1" he'i h'oogt'è ' aequivalent voor 1 theoretiséhe"',tschot"éTLin! on's,gév,al: ca.

, ,

• 'f~; .J:J" - ~I)JP:'" deze hoogte. f , J t .~ Drukverlies over Volgens Sherwood verlies

en Pigford,blz.243,geldt, voor ~et.

~~uk-. " ~~uk-. # " . . ~ \ . " ' . • 0 ' : " ... " _ r - ! , . 1 _ *_1

. r , >;r,i ~t;r '-·~.LSP"O'22~f~'~A'l.A ~1~J.d2" ,'!.'!c j

..,.. " "',', -Z~.

=

w . p. .,' <'." •. ~ . . ,

. ~ " . ~ .' 9.. 'r"~ g: • D' ,~ ." ~.' •. J , J , : ; ; . ,'~ r ~ ~ f ' • . ~' 't:: ~-,

-~'.:!~ij :Clf'!:,,>!"'rsd cr;:.\ ~\..'c·Îd)Prno.i:;t:3";;' ..; :tin, "'Po . . . :

;.::/J

ft·,:

AP=drukverval I ?s/ sq. ft. • ... 2,,' ,., ,. Q = massasnelhe1d op op~. kolom berekend lbs/uift.' ,

~; g.~= 'd·Lchthei·d~ ;gasr~ ;l~blft 'j;! • S;:""C t Q '1_) r t; J ; ' C '!. t".;'l. ,..,r:

._.n.

c :=nomipaf,e

.ma~:t,

vO.pr p,Eikki,ng l' h >,... '

Z)= hoogtekolom'ft:'.l.S -'" Ho..-l.II .• _L ",,~.

A

=

opp:. :effe'ct'" :fact'OrJ00 t o~· S~.. !""( ~'. ~C ," ( • ~', . \ .• .: -;

.. p;,w= cO,rrec\tiefa?,t?r :yo?r hplle.dw.kking

Ai=

correctie voor bevo'chtigde pakking

- m !\ t é . ~ .~.~', ~ -,.

f" wordt bepaald door het" Re ~et-al. v,an de'" gasstroom. gemodificeerd ~ . 0r,' :~ '., .. "1 I,

- : ;'1:"; ";' .,''::)

>.

t~'IOall9jJIII,l):~0;t -:.0 !':;:.V ~.' ." '~f' j

D =, 1,/,~2 ft. (1"

R.,R;.).., C'/1

2')t ~ r " ~;. " ' •

!)

il='

v'i'~"cositeit' i'b/:ftf~Û') (0~0242)1:,. " , .. '~ . '. . -:',1 Voo r G= 1 35 is R 470 f" = 1 7 e mod= ''"'( ;:. "J Aw wordt 1,A I 1, 1 '~p, 0·\2!.'lOr:;flQ:'1'J~ ~: '1'). .")-, '\

~l!::.ZP~'~,2

.•

(17.'~0,2T-~.'''~1·.(-,135)2=

Ö 80 lb/sq'.tt/ft

-3 " "..

,

4 , 2 • 1 0 •

t/? .

0 , '0,065 ' '.~ 'T ~ . -, - , r . •

Indien we-::r-:-e'k'e~héntmet't eèh';"gévuld~'gèdéel te van 1,50 m hoogte;d·. d. .'5~~ :fft. hoo·gte',:d.an ··i::l'l~P-~ =:'4 I b/(sqjft.= '1, 5'linni!.Hg

-r.' • _ f . " r a,~

.

r ..

~ (. : ' , '~'; J V --

è, ' . '. \

-~t.- i J ,

.

,

Verdamper bU toren 2.

• "7' , -1 t • ' r " . . . r r .: r

De afloop van de eers·te 'torens .wo;rdt· meteen 'tandrad':"

\ .... , . ( ... , .& .... ~\- .. _" ..

pomp met reguIa teur ~ïÎl: f,'d'e verdamperr'~gep'ompt .De vlo'eistof wordt verhit tot 55

0b '

.'b\l een druk van

c~'.40-~ni.~Er ;hé~r'~t

tijdens:'he't.

vè'rda'm;~-n)

'eeile,vénwi\ch't r:""'vloèistof '70% :H:

202 en damp 22

%

H₂0₂ ,rge~d..;~re_n~~; J1et~ontinue verdampen.", _.: ,,,Deze. 'concen.tr.a ties, verei.sen re,en zeer bestendig materiaal

• _ *v _, • j. JI.-'.. '"" ... ~. ~ '. ~. ' . . . .a.. ' ' ' ' . ' __ ~ ...

.. van ,hetserwar.mingslichaam.Wij Plpeten hiervoor een .tantaal

.~ __ ~"" ~ _, , _ ' " __ ,., ' . ! ~,--' -'... . , . . " _ ' _ \ ~ ...P _' . . ~',_ ~

oppervlak gebruiken, dat wel kos;tbaar,maar' ook. duur,zaa.:m is. Voor de ve,rwarming wordt weer l,a.gedrukstoom van ca.

11

OOC

r , ' J ' \ J " " . 1 J • f ' G .. V - - C' \ ..

. '. '-geb'ruikt:' , ' . - v ' !

-Ui tvoering als de eerste 'verdáinp~er: (basket-type) • Brow'Ii 2 0

geeft op een overall U van 1470 kcal/m u C,terwijl

Kra-: ~ c' . C 10 ' " . 1 :.. 2 O ' .. l .,0, .:

mer~ _,vootr c(.st . en

?'-

I opgee:t:,,t, 3,o...oC?, kca~/m u .

.o.'

wa,a~ui,t . '

, I • r ' . J ~,v 1, v '2 0 l , < , . : - J . J , (, ~. N _ l

_VOs~gt (v.oorS[~ 1i\5~,P_ :cc~,l/mr 1~:Pd

:t

,,;'<,1'~

r , "i'

Bij de associatie-warmte berekening is gerekend ~p ~e~~

'damping u,i t een, evenw:ich.ts~vl,o~e.istof met

70

gew.%, H₂0 2

o