химический каталог




Математические методы в химической технике

Автор Л.М.Батунер М.Е.Позин

+ равна 0,99. Этот процесс может быть осуществлен и на ленточном аппарате с перекрестно-противо-точным движением фаз.

Регенерация ионита производится во второй башне при противо-точном контактировании с 2 н. H,S04.

В примере для расчета приняты:

Извлечение Си+ + . Скорость движения жидкости 2,2 л/см1 -ч; скорость массопередачи 2,0 мг-экв Си+ + /ч-г ионита• мг-экв Си+*/л.

жидкости ионита X

Регенерированный ионит содержит 0,30 мг-экв Си+ + /г ионита (х%), причем его количество составляет 1,2 М, где М — минимальное отношение количеств ионита и раствора.

кон-IV-7

для рис.

Регенерация ионита. Скорость движения 0,17 л!смг-ч, скорость массопередачи 0,018л«г-эквСи+ + 'ч.г X мг-экв Си+ + /л.

Степень использования кислоты 70%.

Равновесное состояние при ионном обмене Си+ + —Н+ центраций 20 и 2000 мг-экв катиона /л изображено на и IV-9.

Требуется определить скорость прохождения ионообменной массы и ее количество в каждой башне.

1.Извлечение Си+ + . Известно, что скорость потока раствора 37 850 л/ч; концентрация раствора с, = 20 мг-экв Са+ + /л, с2 = 0,01-20 = 0,20 мг-экв Са++/л.

Количество обмениваемой Си++ составляет:

37 850 (20 — 0,20) = 750 000 ш-зке/ч

Величина хг = 0,30 мг-экв Си+ + /г ионита. На рис. IV-7 отмечаем точку (с2, ?„). При минимальном отношении количеств ионита и раствора и бесконечно большой высоте башни рабочая линия проходит также 4pe;j точку Р при х = 4,9, соответствующую рзвногесиой

173

концентрации сг. Тогда минимальная скорость движения твердой массы будет равна:

Лоо _шооо,/ч

4,9— 0,3

Умножив на 1,2, получим:

163 000-1,2=196 000 г/ч Баланс по меди дает:

750 000=196 (11 — 0,30) откуда?1 = 4,12 мг-экв Си++/Г ионита Ивобравим на том же графике точку (Сц хг), после чего проведем прямую линию, которая при данных низких концентрациях является рабочей линией.

(11)

Количество ионита в башне может быть определено с помощью кинетического уравнения (11), которое получается при составлении материального баланса:

где V— с— с- —

Ка Р

ка —

Р — SZp-S-Z

F-C=-Y_(C— c-)d (SZp)

количество жидкости, л/ч;

концентрация Gu++ в растворе, мг-жв/л раствора; концентрация Си++ в растворе при равновесии с твердой массой, мг-экв/л раствора;

коэффициент массопередачи, мг-эке/ч-г ионита• мг-экв'/л; коэффициент массопередачи в жидкости, мг-эке/ч- м% X X мг-экв/л;

поверхность частиц ионита, м2/м3; плотность ионита, г/см3; количество ионита в башне, г; площадь поперечного сечения башни, см%; высота башни, см.

SZP =

(12)

Преобразуя это уравнение и интегрируя его, получим:

dc

= Ж1'

Р с,

Для с на рабочей линии между с, п с2 имеем соответствующие значения с', определяемые с помощью равновесной кривой при том же значении х (табл. IV-2).

174

графически интеграл в пределах от с, до с3. Площадь под кривой (рис. IV-8) составляет 5,72.

Подставляя это значение в уравнение (11), найдем:

12 3 4 Рис. IV-9.

SZP- 37 850 - 5,72

гьевюньввгос

Рис. IV-8.

2. Регенерация ионита. Для обмена 750 000 мг-аке Си+*/ч требуется такое же количество мг!якв Н* 1ч. При 70%-ном использовании серной кислоты последняя должна содержать:

0,7

1071000 2000

750 000 _ J GOO Ж8.ЭКВ Н+[Ч

Имеем:

= 536 л 2ы. H2S04/4 <_ = 0

750000 „ ,

Кроме того

Й2 = —РБ— — 1400 мг-экв Си++/л

ООО

мг-эке Си+

4 = 0,30 и -2 — 4,12

175

Отмечаем на графике (рис. IV-9) точки (си г,) и (с2, хг) и проводим рабочую линию.

(13)

Интегрирование кинетического уравнения (11) в данном случае (где как рабочая, так и равновесная линии являются прямыми) дает:

F(e2-<:,)=-У-SZp {с-а),.

где (с—с)т— средняя логарифмическая разность движущих сил на концах башни

с;—с, = 120 —0 = 120

мг-зкв Си++

= 196,5 300 120

CJ — с2 = 1700 — 1400 = 300 300—120

(С" — ОТ

IN

Подставляя это значение в уравнение (13), найдем

750 000 = 0.018 (SZp) ? 196,5

откуда получаем количество ионита в регенерационной башне:

SZp = 212 000 г, или 212 кг

Содержание Си++ в выходящем из аппарата растворе увеличилось в

<М- = 70раз

что равнозначно испарению из начального раствора 37 500 л воды/ч.

Температура окружающей среды равна ts. Требуется установить соотношение между температурой стержня в любой точке и расстоянием этой точки от горячего конца.

Строго говоря, решение этой задачи приводит к дифференциальному уравнению с частными производными, так как температура в поперечном сечении стержня не вполне постоянна и является функцией расстояния х и расстояния от поверхности стержня.

dx

Г

1

Рис. IV-10.

Однако, если стержень достаточно тонкий и если теплопроводность его велика, то мы можем без существенной ошибки пренебречь температурными градиентами в направлениях, перпендикулярных к оси стержня, и принять температуру постоянной в каждой точке поперечного сечения, перпендикулярного оси ОХ. При таком допущении температура является функцией только одного независимого переменного х и распределение температуры может быть описано ? обыкновенным дифференциальным уравнением.

Исследуем

страница 47
< 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
где выучиться на парикмахера
вурсы флористов в москве
купить штатные магнитолы для volvo
моноколесо wmotion w8 купить

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
(09.12.2016)