химический каталог




Математические методы в химической технике

Автор Л.М.Батунер М.Е.Позин

= 0,002976 — 0,001488 = 0,001488; (а — 1)2 = 2,214 ? Ю-6; 2Ьсх=2 ? 0,02976 • 0,5 ? 0,001488 = 4,428 • Ю-6; C2*2 = 0,25 (1,488 • 10"3)2 =0,5535 ? 10"»; 2Ъс = 2 • 0,02976 • 0,5 = 0,02976; 1а (о —х) = In 0,001488 = —6,511; In а = In 0,002976 = —5,818; С2 = О,25; я2 = 8,857- Ю-6

Первый интеграл:

J -(IIJR "- = 8.857 • Ю- [Щг - = 2,986 .10"!

Второй интеграл:

f_2frЈЈ_, Г 2,976-Ю-з 2,976 ? Ю'З 1

J (Г-2.976-10 [-6,511 + 5,818 1ГЗ - 2Ш , J =

= 0,9136-10-2

Третий интеграл:

J (a —1)» RF-E = —0.25 [О,001488 — 0,002976 - 5,952-10"3 (—6,5(1 + 5,88) —

/8!85711(ГВ\ 8,857 - 1Q-"' 1 „/С ~U.488.10-»)- 2.976-10-» J = M8-10D

Таким образом, уравнение (122) может быть написано так: VE „ 0,001557(0 082 - 373)2 (0,2ЭТА + ОДА,136 + О|000085).5,18 Ла

0,000 • 1

Длина трубчатого реакционного аппарата с единичной площадью поперечного сечения равна:

?Я*5,2 м

§ 15. ВЫСОТА (ДЛИНА) КОНТАКТНЫХ ЭКСТРАКТОРОВ

Для высоты экстрактора имеем:

Z=JV# (123)

где Z — высота; N — число ступеней экстракции; Н — высота, эквивалентная ступени экстракции.

Рассмотрим схему экстракции, изображенную на рис. Ц1-8. Для бесконечно малой высоты dz поверхность фазового контакта на единицу площади поперечного сечения колонны обозначим через dS м*,'мг сечения колонны.

(124)

Скорость массопередачи прп экстракции может быть представлена следующим образом:

d (Rx) = d (Еу) = KR (х - х) dS = КЕ (у — у) dS

где Л — скорость потока рафинатной фазы, кмолъ1мг • ч\ Е — скорость потока экстрактивной фазы, кмоль/м2-ч; х — мольные доли извлекаемого материала в рафинатной фазе; у — мольные доли извлекаемого материала в экстрактивной фазе;

х — концентрация извлекаемого вещества в рафинатной фазе при равновесии с экстрактивной фазой состава у;

у — то же в экстрактивной фазе при равновесии с рафинатной фазой состава х;

KR — коэффициент массопередачи в рафинатной фазе, кмолъ/мг X X ч-мол. доля;

К'Е — коэффициент массопередачи в экстрактивной фазе,

кмоль/м*-ч-мол. доля. Обозначим поверхность фазового контакта через а -р-; следовательно:

dS = a dZ (125)

Величина а объединяется с коэффициентами массопередачи в виде Кца и Ка.

Rdx 1 — х

(126)

Как рафинатная фаза, так и экстрактивная фаза изменяются по высоте колонны. Но если взаимная растворимость обеих жидкостей постоянна, то В (1 — х) также остается постоянной. Поэтому

d(Rx) = R(l—x) dЕсли концентрация извлекаемого вещества изменяется значительно по высоте колонны, то величина KR (1 — х)м должна быть более постоянной, чем KR, причем (1 — ,т.)м представляет среднее значение концентрации вещества в рафинатной фазе.

141

ЭКСТРАКТ ЕОНЬ'М УМОЯЬНАЯ ДАМ*РАСТВОРИМОМ

(131)

Рис. Ш-8.

(1-х')+ (!-*)

(1-*)м =

N-.

Подставляя (131) в (129), найдем:

dx

(132)

*1

I 1 т 1— х2

+Т1П ТГ

Интеграл этого уравнения вычисляется графически. Если х принимается в массовых долях, то в правой части (132) будет дополнительно

1 1п (г —1)4-1

2 *i(r-l)-M

где г—отношение молекулярных масс нерастворимой и раствори-Мой частей в рафинатной фазе.

Если концентрации извлекаемого вещества выражаются так:

Кроме того, если равновесный и рабочий графики прямолинейны в пределах рассматриваемых концентраций, то можно показать, что в данном случае применимы средние логарифмические разности конечных концентраций:

!,д = . Л"!' .А,

(134)

Здесь имеют место следующие эквивалентные соотношения:

Я («! -хг) = Я (щ -0а) = JifjjoZ (а-аОм = ДГЕ • aZ (у -у)и (138)

Если для данной экстракционной системы действителен закон Генри: у = тх и равновесный график есть прямая линия, проходящая через начало координат, то аналогично случаю в процессах абсорбции мы получим

«г

In

х%

(Ш)

1 —

вз С

кз рафинатного остатка

где т— константа Генри.

142

143

Пример. Определить число ступеней массопередачи (экстракции) для процесса противоточной экстракции уксусной кислоты из водного раствора изопропиловым эфиром. Концентрация -уксусной кислоты в начальном растворе составляет 30%; экстрагированная жидкость содержит 2% уксусной кислоты.

Выразим х и у в массовых долях уксусной кислоты. Имеем:

х1 = хг = 0,30; уа = 0; *а = 0,02; л = 0,10

1) определить экстракционные характеристики насадки для данных условий;

2) вычислить концентрации потоков, выходящих из колонны с высотой насадки 2,5 м.

1. Пусть водный раствор — рафинатная фаза, а толуольный раствор — экстрактивная фаза. Тогда будем иметь следующие выражения:

Се 1 г= 0,865;

1

х-х'

0,30 0,230 14,30

0,25 0,192 17,25

0,20 0,154 20,75

0,15 0,114 27,80

0,10 0,075 40,00

0,05 0,030 50,00

0,02 0 50,00

Расчетная диаграмма изображена на рис. Ш-9, откуда с помощью рабочей и равновесной линий находим значения х и х' при различных значениях у.

Величина площади под кривой, построенной на диаграмме:

х (абсцисса) и . (ордината)

в пределах от ж = 0,3 до г = 0,02, составляет 8,40.

Поскольку взаимная растворимость изопропилового эфира и воды для этих растворов совершенно незначительна, мы можем принять, что величина<

страница 38
< 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
хранение мебели на время ремонта цены
аборт на 8 неделе
подрки на новый год
кнопки на пульте от гироскутера

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
(08.12.2016)