химический каталог




Математические методы в химической технике

Автор Л.М.Батунер М.Е.Позин

ритериев Грасгоффа и Нуссельта в данном случае имеем:

где ymf и yms обозначают плотности смеси, соответственно, над поверхностью и у самой поверхности жидкости

Nu= (Gr-Pr)

причем на основе опытных данных можно принять

(frfij-O0,43-108(3

Nu = 0,75(Gr.Pr)'/4Gr =

Подставляя соответствующие величины, получим:

9,81 ? .3

/ 18,6 • Ю-' \ \ 0,1205 I

0,24 • 18,6 'Ю-?- 3600 - 9,81

о;022 "=°'71Таким образом

Nu=0,75 (0,43 • 1043 - 0,71)!'' = 56,2. Коэффициент теплопередачи а равен:

a = 56,2i'''--°y2- = -7 ккал/м*-ч-град

Используем для влагообмена (массопередачи) следующее выражение- = 0,75 (GrMSc)''*

где D — коэффициент диффузии; Sc —критерий Шмидта.

Разделив критериальное уравнение массопередачи на критериальное уравнение для теплообмена, получим:

_D (3l\u—l Vх \''' — ( Х У1'

al ~ \ Pr J ~~\ CpW>D ) \ C„pD )

Решая для ам, найдем:

_ aD I X у/.

аы—г\с~ро) После подстановки значения а будем иметь: 1.24Р / X у/*

аы-~?Пх\.~срТ5 )

543

Тогда

Для коэффициента диффузии D иэ таблиц ИМЕЕМ:

_ 1,24 -0,0922 / 0,022 \Ч<

"м „'/«-0,022 V 0,24-1,185 - 0,0922 /

ж/ч

0 = 0,0992 м*/ч

16.3

Г1'.

Здесь имеем случай диффузии одного газа — водяного пара — в газовую среду, т. е. воздух, где действительна такая зависимость для массы испаряющейся воды:

*-А«(-ЯИ?-)

При подстановке числовых значений получим:

„_ 16,8 -1,033 (0,0485 — 0,0126) -10 ООО 0,0246 кмлъ •820 - 299,б(1-02 + °'985 ) =

Так как I = 1 м, то величина массопередачи составит N = 0.0246 • 18 •== 0,443 кг/м* ? ч

§ 11. КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ РЕАКЦИОННОЙ СМЕСИ В ПАРОВОЙ ФАЗЕ. ПРИГОТОВЛЕНИЕ ВОЗДУШНО-ПАРОВОЙ СМЕСИ ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО ПАРОФАЗНОГО КАТАЛИТИЧЕСКОГО ОКИСЛЕНИЯ ТОЛУОЛА

При проектировании опытной установки для исследования процесса, включающего в себя парофазное каталитическое окисление толуола, предусматривается возможность непрерывного приготовления смеси толуола с воздухом, содержащей 5 мол. % толуола при 32,2° С и 1 ат. Производительность аппарата по воздуху 111 кг/ч. Способ приготовления смеси состоит в адиабатном охлаждении воздуха испаряемым толуолом в башне, наполненной насадочными седловидными телами, размером 37,5 мм. Определить размеры насадоч-ной части аппарата.

92,1

= 0,1675 Молекулярные массы, соответственно, воздуха и толуола составляют 29 и 92,1. При 5%-ной концентрации толуола в смеси содержание толуола на 1 кг воздуха Y't равно:

Y',=-~95 29 Кроме того, имеем:

•Gi=32,2°C, Сд = 0,24 квел/кг.арад, СА = 0,30 ккал/кг ? град

Теплосодержание смеси:

CSj = 0,24+0,30 ? 0,1675 = 0,29 ккал/кг ? граб

= 32,2:

. 'нач — (нач Y} ИМЕЕМ: «.и=Г»*-0.1675) iMgкг толуола

Значения tBa, и Y'm определяем методом подбора; последние

составляют:

.,„ = 31,2° С и ТШЧ = 0,170

кг воздуха

Теплота парообразования толуола при температуре насыщения = 102 ккал/кг. Для чистого воздуха

102 0,24

П=0

получим:31,2 = (0,1700 — 0)

Таким образом, температура, до которой поступающий в аппарат воздух должен быть нагрет, составляет:

tGt = 103,5° С

Температура циркулирующего толуола ts„ = 31,2° С. Учитывая, что наименьший диаметр башни принимают мысленно равным восьмикратному размеру насадки, получим:

D = 37,5 • 8 = 300 мм = 0,3 м

Площадь поперечного сечения башни

F = 0,785 • 0,За =0,073 м*

111 _ ,,„„ кг воздуха

s~ О073"~ мТП

22,4 103,5 + 273

Удельный объем воздуха: _ 22А_ г+ 273 J__

= 1,07273

273 Р 29 Скорость потока воздуха:

„, 1520-1,07

W — —

= 0,452 м/сек

Пользуясь эмпирической формулой для коэффициента массопередачи применительно к системе воздух — вода, получим для максимальной плотности орошения 33 200 кг/м2 ? ч:

kYa = 0,5G's°,3"b"''№ =0,5-152O"9- 33 200Mi) = 13110 кг толуол а/л3 - ч ДУ

Для других царо-воздушных систем значение N изменяется обратно пропорционально величине критерия Шмидта в степени 0,5. Критерий Шмидта для системы воздух — вода составляет Sc = 0,60, а для системы воздух — толуол Sc = 2,0. Следовательно, имеем|

/?уа = 13 100 (Y)0 7210 кг/м*.ч-AY'

1520

Кроме того

„„„„, 0,1700-0 7210Z

2,303 lg -

0,1700 — 0,1675

544

35 заказ 170в

545

откуда высота слоя насадки:0,9 м

Общая высота башни должна включать в себя дополнительно 0,150 ж для распыления жидкости, 0,150 ж для насадки над распылителем, улавливающей частицы жидкости (брызги) из газа, и 0,300 м для пространства под решеткой, поддерживающей насадку. Таким образом, высота башни составляет 1,5 м.

% 12. ВЫВОД УРАВНЕНИЯ ПРОТОЧНОЙ ЭКСТРАКЦИИ

Процесс экстрагирования — процесс диффузионный. Движущей силой диффузии является разность концентраций растворенного вещества в соприкасающихся слоях жидкости; вследствие этого растворенное вещество перемещается в сторону меньшей концентрации.

В экстракционных процессах диффузии почти неизменно сопутствует движение либо жидкости — растворителя, либо экстрагируемой массы, или той и другой. Эти факторы влияют существенным образом на процесс экстрагирования. Поэтому уравнение диффузии оказывается недостаточным для характеристики экстрагирования в п

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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215

Скачать книгу "Математические методы в химической технике" ()


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

 

 

Реклама
техническое обслуживание мультизональных кондиционеров
концерт апокалиптики в нижнем новгороде 2018
пленки оракал 641
категория а на новой риге

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
(11.12.2017)