Найти плотность смеси двух веществ, плотности которых равны 880 кг м3 и 1320 кг м3 если масса менее плотного вещества составляет 40% от массы смеси

Купить решение за 200 рублей онлайн

Заказать индивидуальное задание

Титановая промышленность – одна из самых молодых отраслей народного хозяйства в нашей стране. Первый промышленный титан в Советском Союзе был получен в 1950 г.

Четыреххлористый титан – основное сырье для получения титановой губки. Его производство считается одним из самых важных на титано-магниевых предприятиях. TiCl₄ используют также для получения пигментного диоксида титана и применяют в качестве катализатора при производстве некоторых полимеров.

Титан завоевал настолько прочное место в технике, что без него уже не может развиваться целый ряд отраслей, таких как ракетостроение, самолетостроение, кораблестроение и др.

Особые механические свойства, малая плотность, жаропрочность, стойкость в агрессивных средах дают этому металлу и сплавам на его основе неоспоримое преимущество перед специальными сталями и легкими сплавами.

В производстве тетрахлорида титана, как и в любом другом производстве, есть свои слабые узлы. В данном дипломном проекте внимание акцентировано на системе конденсации, а именно на теплообменной аппаратуре. Именно от правильной работы системы конденсации зависит объем и качество технического тетрахлорида титана.

В техническом тетрахлориде титана кроме TiCl₄ присутствуют низкокипящие:

• температура кипения < 136,9⁰С примеси
• высококипящие температура кипения > 136,9⁰С примеси.

Температура кипения тетрахлорида равна 136,9⁰С. Но так как в парогазовой смеси (ПГС) есть компоненты близкие к температуре кипения TiCl₄(136,9⁰ С) такие как:

• оксотрихлорид ванадия (VOCl₃) с температурой кипения 126,8⁰ С
• гексахлордисилоксан (Si₂Ocl₆) c температурой кипения 135,6⁰ С
• хлористая сера (S₂Cl₂) с температурой кипения 136⁰ С
• хлорид кремния (Si₂Cl₆) c температурой кипения 147⁰ С
• хлорид алюминия (Al₂Cl₆), с температурой кипения 180⁰ С

то они конденсируются с тетрахлоридом титана. Суть работы системы конденсации заключается в конденсировании чистого TiCl₄. Но из-за разбега температур относительно 136,9⁰ С конденсируются и часть низко и высоко кипящих компонентов. Чем меньше будет разность температур, тем чище будет конечный продукт.

Ввиду присутствия агрессивной среды в отделении хлорирования, а так же при периодическом и неравномерном орошении змеевика водой происходит интенсивная коррозия труб, отводов и корпуса теплообменника, что значительно снижает срок эксплуатации теплообменников орошаемого типа. При длительной работе орошаемых теплообменников (порядка 1-2 месяцев) наблюдается нарост «шубы» на змеевике, что приводит к ухудшению теплообмена и в дальнейшем ухудшается конденсация ПГС. Срок службы теплообменников орошаемого типа в среднем составляет порядка девять, десяти месяцев. В то время как нормативный срок службы теплообменников спирального типа составляет пять лет и межремонтный цикл составляет шесть месяцев.

При внедрении теплообменников спирального типа фирмы «ALFALA-VAL» кроме основной проблемы решается ряд других задач в том числе проявляется экономический эффект, который отражен ниже. На первом этапе можно подсчитать. Стоимость одного спирального теплообменника с необходимой площадью теплообмена определена фирмой «ALFA LAVAL» в 190 тыс. руб., в то время как стоимость орошаемого теплообменника, изготавливаемого на Березниковском ремонтно-механическом заводе, определена в сумму 230 тыс.руб. За срок эксплуатации четырех спиральных теплообменников пришлось бы цеху хлорирования установить около 25 орошаемых теплообменников.

сущность нахождения плотность смеси двух веществ

Сущность нахождения плотность смеси двух веществ, заключается в методах устранения недостатков, которые непосредственно оказывают отрицательное влияние на нормальное протекание технологического процесса.

Одним из слабых мест в хлорирующей установке является система конденсации. Во многом от работы именно этой системы зависит общее КПД установки в целом. То есть задачей механика является найти наиболее рациональное решение в плане максимальной конденсации TiCl₄, а так же повысить степень очистки на данном промежутке пульпы. Поэтому в дипломном проекте уделено максимальное внимание на систему конденсации, а именно на замену орошаемых теплообменников.

Чистый вес орошаемого теплообменника по металлу принимает следующее значение 7200 кг

Из опытных данных известно, что:

• средняя температура на входе в теплообменники TiCl₄ до 95⁰С, а на выходе из ТО 70⁰С
• Поверхность охлаждения – 51,2 м²
• Номинальный расход воды на орошение 15 м³/час
• Коэффициент теплоотдачи 120 кКал/(м³час ⁰С)
• Рабочая среда – TiCl₄, содержащий твердые хлориды ( FeCl₃, AlCl₃ и др.)
• Рабочее давление – не более 490 кПа (5 кгс/см²)
• Габаритные размеры: высота – 3,7 м
• длина – 4,6 м, ширина – 2,2 м
• Диаметр труб – 114 мм;

Данный вид орошаемых теплообменников имеет ряд недостатков:

Происходит неравномерное охлаждение жидкости из-за неправильной установки оросителей. Это приводит к ухудшению теплообмена.

Срок службы такого рода теплообменников не большой из-за агрессивной среды и не постоянного контакта труб с водой. Поверхность труб в процессе эксплуатации покрывается ржавчиной и ведет к ухудшению теплообмена.

Ввиду не плотного прилегания крышки к кожуху орошаемого теплообменника происходит испарение воды в атмосферу.

На калачах теплообменника общим количеством 87 штук происходит максимальный износ жидкостью TiCl₄ вследствие этого может происходить утонение стенки и в конечном счете разрыв. Продукты прорываются в короб и при взаимодействии с водой происходит выброс паров соляной кислоты то есть происходит загрязнение окружающей среды.

Затруднен демонтаж и монтаж змеевика при плановом текущем ремонте т.к. слив жидкости тетрахлорида происходит не полностью.

При плановом техническом осмотре калачи подвергаются толщинометрии. Из-за большого числа точек толщинометрии эта операция является дорогостоящей. Найти плотность смеси двух веществ, плотности которых равны 880 кг/м³ и 1320 кг/м³, если масса менее плотного вещества составляет 40% от массы смеси

Так как рабочая среда содержит твердые хлориды, то в процессе эксплуатации они оседают на внутренней стенки труб и тем самым возрастает гидравлическое сопротивление и снижается теплообмен между средами. Во избежание в дальнейшем забивании труб теплообменник промывают. После размывки трудно проконтролировать качество просушки теплым воздухом пространства внутри труб вследствие чего может произойти явления «запечатывания». Хлориды, находящиеся в TiCl4, при взаимодействии с водой выпадают в осадок и забивают трубы (образуется тромб).

Конструкция ТО является металлоемкой и занимает большие производственные площади. И соответственно приходится усиливать металлоконструкции. И др.