Zum Einsatz der Seeding-Technik im Horizontalrohrverdampfer bei der Eindampfung härtebildender, wäßriger Lösungen:
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| Veröffentlicht: |
Düsseldorf
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1995
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| adam_text | Titel: Zum Einsatz der Seeding-Technik im Horizontalrohrverdampfer bei der Eindampfung härtebildender, wä
Autor: Widua, Johannes
Jahr: 1995
V 1. Einleitung..............................................................................................................1 2. Beschreibung des Verfahrens...............................................................................3 2.1. Theoretische Grundlagen der Seeding Technik........................................................5 2.2. Literaturübersicht zum Einsatz der Seeding-Technik bei der Eindampfung...............7 3. Grundlagen und Voruntersuchungen................................................................11 3.1. Grundlagen der wärmetechnischen und hydrodynamischen Auslegung von Horizontalrohrverdampfem...................................................................................11 3.1.1. Verbesserung des heizdampfseitigen Wärmeübergangskoeffizienten.............12 3.2. Berieselung horizontaler Rohrbündel.....................................................................14 3.2.1. Untersuchungen zur minimalen Berieselungsdichte beheizter Rohroberflächen................................................................................................15 3.2.2. Untersuchung zur sicheren Berieselung horizontaler Rohrbündel..................17 3.2.3. Auslegung einer Flüssigkeitsverteilvorrichtung für Suspensionen..................18 3.3. Eigenschaften des untersuchten Stoffsystems CaS04-NaCl-H20...........................22 3.3.1. Die Hydrate des Calciumsulfats....................................................................22 3.3.2. Löslichkeit bei der Anwesenheit weiterer Fremdionen..................................23 3.3.3. Kinetik der Modifikationsumwandlung.........................................................24 3.4. Einsatz des Hydrozyklons zur Abtrennung überschüssiger Kristalle.......................27 4. Überlegungen zur Krustenbildung und zum Übersättigungsabbau im
Fallfilmverdampfer.............................................................................................31 4.1. Bestimmung des Konzentrationsprofils im Rieselfilm.............................................33 4.1.1. Ermittlung der mittleren Konzentration im Rieselfilm...................................34 4.1.2. Ermittlung des Konzentrationsprofils mit Seedkristallen...............................36 4.1.3. Parameterstudie...........................................................................................38 4.1.4. Interpretation der Ergebnisse........................................................................43 4.2. Einfluß von Suspensionsdichte und Temperatur auf die Abbaukinetik....................44 4.2.1. Bestimmung der Seedmenge nach Herrigel / RCC........................................44 4.2.2. Modell zur Beschreibung des Kristallwachstums...........................................47 4.3. Ermittlung der wesentlichen Einflußgrößen...........................................................53
VI 5. Experimentelle Untersuchung zum Einsatz der Seeding-Technik ....................57 5.1. Beschreibung der Versuchsanlage..........................................................................57 5.1.1. Konstruktive Gestaltung des Rohrbündels....................................................61 5.2. Vorgehensweise bei der Versuchsdurchfuhrung.....................................................63 5.2.1. Überprüfung der Auslegungsparameter........................................................63 5.2.2. Betriebsweisen der Anlage...........................................................................65 5.2.3. Charakterisierung der Suspensionseigenschaften...........................................66 5.2.4. Kriterien zur Beurteilung der Krustenbildung...............................................68 5.3. Ergebnisse der experimentellen Untersuchung.......................................................69 5.3.1. Tabellarische Übersicht der einzelnen Versuchsdaten....................................70 5.3.2. Darstellung der Versuchsergebnisse im Kennfeld..........................................72 5.3.3. Beschreibung und Diskussion der beobachteten Effekte................................73 5.3.4. Abschließende Beurteilung...........................................................................84 6. Technische Anwendung am Fallbeispiel und Kostenrechnung.........................85 6.1. Verfahrensbeschreibung........................................................................................85 6.2. Kostenbetrachtung................................................................................................87 7. Zusammenfassung...............................................................................................90 8. Formelzeichen.....................................................................................................92 9.
Anhang................................................................................................................95 9.1. Abschätzung des Konzentrationsprofils in Fließrichtung........................................95 9.2. Bestimmung des Konzentrationprofils im Rieselfilm (Explizites Eulerverfahren).....................................................................................................98 9.3. Kristallwachstumsmodell für wäßrige Lösungen....................................................99 9.4. Stoffwerte des Systems CaS04-H20..................................................................102 9.5. Abschätzung der Trennkomgröße des Hydrozyklons...........................................104 10. Literaturverzeichnis..........................................................................................106
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