ООО РУСАЛ ИТЦ ОП, г. Санкт-Петербург, Россия:
И. В. Доманский, ст. науч. сотр.
И. В. Давыдов, директор инженерного департамента, эл. почта: Ioan.Davydov@rusal.com
В. П. Боровинский, вед. науч. сотр.
М. Н. Малофеев, ст. науч. сотр.
А. А. Морозов, науч. сотр.
В процессе производства глинозема из диаспоровых и диаспор-бемитовых бокситов по способу Байера выщелачивание сырья осуществляют при относительно высокой температуре (230–260 оС) в автоклавных батареях непрерывного действия. В аппаратурно-технологических схемах современных автоклавных батарей предусматривается, как правило, многоступенчатое (8–10-кратное) самоиспарение горячей (230–260 оС) пульпы с целью охлаждения ее до температуры 102–105 оС перед последующей переработкой. Получаемый при этом соковый пар отбирают из каждого самоиспарителя и используют по противоточной схеме для «глухого» нагрева «сырой» бокситовой пульпы, поступающей на выщелачивание. На переточных трубах, соединяющих последовательно самоиспарители, для ступенчатого охлаждения пульпы в каждом самоиспарителе и получения сокового (вторичного) пара необходимых параметров устанавливают суживающие устройства — дроссельные диафрагмы, которые перекрывают свободный выход пульпы из переточной трубы в соответствующий самоиспаритель. Для расчета диаметра отверстия диафрагмы необходимо знать коэффициент расхода при истечении парожидкостной смеси. В настоящей работе предложены результаты исследований для системы вода – водяной пар и системы, характерной для процессов глиноземного производства, алюминатный раствор – пар. Экспериментально показано, что при истечении перегретой воды через отверстие коэффициент истечения остается неизменным, т. е. испарение происходит только с поверхности струи. В предположении, что при истечении парожидкостной смеси испарение жидкости происходит в основном с поверхности диспергированной жидкости, определен коэффициент k, характеризующий долю диспергированной жидкости в модели неполного смешивания. Приведено сопоставление данных промышленных испытаний с расчетными.
1. Лайнер А. И., Еремин Н. И., Лайнер Ю. А., Певзнер И. З. Производство глинозема. — М. : Металлургия, 1978. C. 86–87.
2. Еремин Н. И., Наумчик А. Н., Казаков В. Г. Процессы и аппараты глиноземного производства. — М. : Металлургия, 1980. — 150 с.
3. Доманский И. В., Давыдов И. В., Боровинский В. П., Малофеев М. Н., Морозов А. А. // Цветные металлы. 2012. № 7. С. 45–48.
4. Минцис М. Я., Николаев И. В., Сиразутдинов Г. А. Производство глинозема. — Новосибирск : Наука, 2012. C. 91–94.
5. Соколов В. Н., Доманский И. В. Газожидкостные реакторы. — Л. : Машиностроение, 1976. — 213 с.
6. Островский Г. М. Прикладная механика неоднородных сред. — СПб. : Наука, 2000. — 359 с.
7. Угинчус А. А. Гидравлика и гидравлические машины. — Харьков : Изд. Харьковского университета, 1970. — 196 с.
8. Кутепов А. М., Стерман Л. С., Стюшин Н. Г. Гидродинамика и теплообмен при парообразовании. — М. : Высшая школа, 1986. — 447 с.
9. Кутателадзе С. С., Стырикович М. А. Гидравлика газожидкостных систем. — М. : Госэнергоиздат, 1958. — 232 с.
10. Киселев П. Г. Гидравлика. Основы механики жидкостей. — М. : Энергия, 1980. — 359 с.