химический каталог




Расчеты аппаратов кипящего слоя

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

массообмена с жидкой фазой — раствором (кристаллизация) и агломерации (сростания) уже имеющихся кристаллов и гранул. Общую скорость линейного роста (увеличения линейного размера) кристаллов и гранул можно рассчитать по полуэмпирическому уравнению [13]:

Я = d (d)/dx « К kCndm (6.37)

Коэффициент К учитывает сопротивление процессу при доставке растворенного вещества к поверхности растущего кристалла (точке роста), сорбции этого вещества на поверхности, построении кристаллической решетки. При агломерации процесс можно рассматривать как формально аналогичный прямому межфазовому переносу и описывать уравнением (6.37); в этом случае коэффициент К зависит от концентрации твердых частиц, гидродинамики и других факторов. Размерность К будет различной в зависимости от значений показателей степени пят. При отсутствии агломерации и линейной зависимости скорости линейного роста от пересыщения (л = 1) К = [Кр1 + (брт)D~l] , где Кр — константа скорости построения кристаллической решетки — сорбции растворенного вещества из области непосредственно вблизи растущей поверхности. В предельном случае, когда скорость сорбции и построения кристаллической решетки очень мала по сравнению со скоростью диффузии, концентрация растворенного вещества у растущей поверхности становится равной средней концентрации С в растворе и К « КР. В этом случае

X « /Ср &Cdm (6.37а)

В противоположном предельном случае, когда скорость диффузии (молекулярной или эффективной при турбулентном перемешивании) мала по сравнению со скоростью сорбции (скоростью построения кристаллической решетки), /( « Z)/(брт); Я, « » DAC-(pTd), где б — толщина ламинарного слоя, приближенно принимаемая [13] равной линейному размеру, т. е. 6 « d. Для приближенных расчетов можно принять D « 10-9 м2/с

При диффузионном режиме скорость линейного роста линейно зависит от пересыщения (п = \).

Необходимым условием стационарности является постоянство числа кристаллов (гранул) в слое. При процессе по типу I это означает, что число отводимых с суспензией кристаллов должно быть равно числу кристаллов, возникающих по всем механизмам. Общее выражение для скорости зародышеобразования в растворе [13]:

<°=~dx~ * ю1 + ? <°i * ЛС° + Z лс 41 v/+1 Re <6-38>

2 2

Величина coi — скорость гомогенного зародышеобразования (нуклеации); сог, ..., <0/+ь ..., оэ„— скорости гетерогенного (и вторичного) зародышеобразования по всем механизмам:

«>PF+L, PF+2 PRT

В первом приближении

Y/ + 1«l; 6i + l«0-M (6.39)

В стационарном процессе на скорость зародышеобразования в большей, чем среднее пересыщение, степени влияет разность концентраций и равновесных концентраций в аппарате и поступающем свежем (циркулирующем) потоке. Существенно влияют также условия на поверхности раствора (в испарителе, при пульсациях этой поверхности и др.), рН раствора, примеси (особенно примеси поверхностно-активных веществ).

Размер кристаллов в КС определяется гидродинамикой процесса согласно (6.9), при этом выполняются следующие условия:

N = M}f(pT0d*) (6.40) dmin™ Vl8^P>Kv/[g(pT-p>K)] (6.41)

Оценка нужного объема слоя при кристаллизации по типу 1 может быть выполнена с использованием уравнения (6.41). Для того чтобы 90—95 % кристаллов могли бы «дорасти» до размера, определенного по (6.41) в приближении идеального перемешивания по твердым частицам, необходимо

0,05 ч- 0,Ю ^ 1 - ехр f Тк^„ о1 (6.42)

L Рт (1 — е)Ясл5]

где, при заданной производительности среднее время пребывания

Тк « _ (1-е)Ясл5Рт ln (0 90 Q 95)

Отсюда объем слоя;

Нсл8 «, H^L^ д/ ;8»Р-» (6.44)

(1 - е)рт/САС V §(Рт-Рж)

Здесь коэффициент скорости кристаллизации:

(6.45)

6.4.1. Кинетика кристаллизации по типу II. При процессе по типу II подаваемый в ,аппарат раствор или суспензия в виде отдельных капель распределяется по поверхности взвешенных газом-теплоносителем горячих твердых частиц. По мере испарения растворителя происходит изотермическая кристаллизация и кристаллики выпадают на поверхности инертных частиц (фторопласт, корунд и др.), высушиваются, отрываются от поверхности и выносятся из аппарата потоком газа-теплоносителя. Размер выносимых частиц можно оценить по (6.41) (с заменой вязкости и плотности жидкости на вязкость и плотность газа-теплоносителя), а также по уравнениям уноса. Твердые инертные частицы служат основным переносчиком количества теплоты, необходимого для испарения растворителя и сушки. Макрокинетика процесса определяется приводимыми ниже условиями (6.46) — (6.48).

Преобразованное уравнение материального баланса стационарного процесса (6.17):

оо

VtCt = Afy — ^ ф/Рт/3 dl « NfpTP (6.46)

о

При неизвестном распределении частиц целевого продукта по размерам в области 0 ^ / ^/тах (где 1тах находится по (6.41) с учетом сказанного выше) ориентировочный средний размер частиц находится из приближенного уравнения

т/газ Аг еу 273

""Г"^ (18 + 0,61-\Дгё)/ 273 + '

(6.47)

Дополнительно используется модифицированное уравнение теплового баланса:

Mj » 0,95 |[УгС (/и - /

страница 142
< 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
обучение по ремонту газовых плит и колонок
электрическая мельница для перца
светящиеся вывески и цены
комод маэстро

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
(28.05.2017)