химический каталог




Расчеты аппаратов кипящего слоя

Автор А.П.Баскаков, И.П.Мухленов, Б.С.Сажин, В.Ф.Фролов и др.

мые соотношением 5Л = 6Bi2/[n^ (ц2 -f- Bi2— — Bi)]; \in — корни характеристического уравнения tg ц = p, (1 — Bi); Bi =* KR/D3;

К — коэффициент внешней массоотдачи; DS «=» ?>Э/(Г + 1); Г — константа Генри

в линейном уравнении изотермы а* = ГС.

Анализ процессов в предположении послойной отработки зерен адсорбента [41, 43] приводит к следующим соотношениям для зависимости текущего времени т от начала адсорбции до момента достижения фронтом относительной координаты у = x/R, считая от наружной повернхости зерна:

a* R2 и1

х = -уг~-—7j для зерна плоской формы (5.132)

т =а D с- ^-J — для зерна сферической формы (5.133)

т = а ^— Г F 1 у + (1 — у)2 In (у — 1)1 — для зерна цилиндрической

u3L0 i\ i j j ф0рмы

(5.134)

Время завершения процесса адсорбции определяется из соотношений (5.132) — (5.134) при у = 1.

При произвольном виде изотермы адсорбции и переменных значениях эффективных коэффициентов диффузии, как правило, возможны лишь численные методы решения задачи о нестационарных полях концентрации адсорбтива внутри зерна адсорбента.

В некоторых случаях весьма мелкого зернения адсорбента и незначительной степени его насыщения скорость процесса адсорбции может зависеть только от интенсивности внешнего массообмена:

dmldx — К [С - С* (ап)] 5 (5.135)

где С*(а„)—концентрация адсорбтива в газе, равновесная с величиной адсорбции ап на наружной поверхности зерна адсорбента; т — масса адсорбирующегося вещества (адсорбтива); S — наружная поверхность зерна.

Значения коэффициента массоотдачи К зависят от гидродинамических условий обтекания наружной поверхности зерен и для условий КС могут быть определены по имеющимся корреляционным зависимостям [45, 46]. Например, для систем активные угли АГ и БАУ — пары бензола, ацетона, метанола и этанола в воздухе

KI - 5,6 • 10"5 Re0'8 Рг0'67 (Спр/С0)-°-85 (#0/Da)0-07 (РАГ/РБАУ ) (5.13Q)

Здесь Ki «=* Kd/D; Da—диаметр аппарата; D — коэффициент диффузии адсорбтива в газе-носителе; Спр — предельная концентрация адсорбтива в адсорбенте; Но — высота неподвижного слоя; рАГ» РБАУ—плотность углей АГ и БАУ; Re, Рг — критерии Рейнольдса и Прандтля диффузионного; d — диаметр частиц.

В наиболее часто встречающихся случаях существенного влияния внутреннего сопротивления расчетное уравнение для скорости поглощения адсорбтива зерном адсорбента используется в следующем виде:

dm/dT = K0[C-C*(a)]S (5.137)

где С* (й) — концентрация в газе, равновесная со средней концентрацией в

объеме зерна. *

Экспериментальные данные по величинам Ко в литературе весьма ограничены. Имеются корреляционные соотношения, полученные для некоторых конкретных систем адсорбат — адсорбент и справедливые, как правило, в не слишком широких диапазонах изменения многочисленных влияющих переменных. Так, для адсорбции паров бензола, метанола и этанола из воздуха активными углями АГ-3, СКТ-Д, КАУ и АГК-1 [45] в пятислойном вертикальном адсорбере с кипящими слоями расчетная формула имеет вид

Ki = K0d2lD = 1,55 • 102 (ЛМ/D)0'75 (Снас/С0)0-35 0 (BT2)~Ui (d/H)L%1 (5.138)

Соотношение (5.138) получено в следующих пределах изменения переменных: расход адсорбента Мт = 0,38 -4- 1,36 м3/(м2-ч); высота кипящего слоя Н = 20 -j- 58 мм; скорость газа w = 0,105 -f--т-0,378 м/с; начальная концентрация адсорбтива Со = 5ч-30 г/л; Mjd/D =1,55- 10~а — 1,62- Ю-2; Снас/С0 = 4,6 + 6,4; ВТ2 = (4,78 +

ч-8,7б). 10"2; р = 0,4 Ч- 0,1; Г = 293К; H/d = 53,3 ~ 147; число псевдоожижения w/wKP = 2 Ч-5. Здесь Снас —концентрация насыщения; В — структурная константа; р — коэффициент афин-ности.

При получении (5.138) среднее значение АСср по всем пяти

Со

С eld

КС вычислялось графическим интегрированием \ с — С* ы ^

ск

= /C0u/Vc при известной изотерме адсорбции (и — объем адсорбента; Vc — объемный расход газа).

Для адсорбции паров воды цеолитами NaA, СаХ зернением 2—3 мм также в многосекционном вертикальном аппарате (Da = = 0,150 м) получено [47]:

Ki = 4,0 (MTd/D)0'7 (С„ас/Со)0'35 (BT2/f)~u (5.139)

в диапазоне Vc — 0,53 + 1,03 м3/(м2 • с); С0 = 0,6 + 5,5 г/м3; Мт = «=0,17 + 0,51 м3/(м2-ч); Я = 50 мм.

5.6.2. Расчет аппаратов с кипящими слоями адсорбента. Расчет непрерывного процесса адсорбции в КС может быть проведен двумя основными методами: по общему уравнению массопередачи и макрокинетическим методом. По первому методу необходимо иметь данные о величине коэффициента массопередачи Ко и о его зависимости от степени отработки адсорбента. Для использования макрокинетического метода необходима информация о кинетике отработки отдельного зерна адсорбента.

Существенной особенностью аппаратов КС является значительное перемешивание адсорбента по высоте слоя, имеющей, как правило, величину порядка 60—100 мм, обеспечивающую удовлетворительное псевдоожижение. Для аппаратов не слишком значительного диаметра при интенсивном псевдоожижении часто принимается полное перемешивание адсорбента, что соответствует постоянному значению средней степени отработки адсорбента по всему об

страница 127
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150

Скачать книгу "Расчеты аппаратов кипящего слоя" (4.83Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
напрокат проектор с экраном для дома
Рекомендуем фирму Ренесанс - винтовые лестницы цены - продажа, доставка, монтаж.
кресло престиж кожзам
В магазине КНС Нева цены на телевизоры - офис в Санкт-Петербурге со стоянкой для клиентов.

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(10.12.2016)