химический каталог




Математические методы в химической технике

Автор Л.М.Батунер М.Е.Позин

уравнения будет:

. «12* + с83* +±Х*+±Х + Цния рафинат направляется в экстрактор п + 1, а экстракт — в аппарат — 1.

Такого рода процесс имеет место в каждом экстракторе.

Исходный рафинатныл раствор, идущий в экстрактор 1, состоит из R моль растворителя, в котором на 1 моль содержится • у0 моль извлекаемого вещества А. Начальная масса экстракта, подаваемого в аппарат М; состоит из L моль экстрактного растворителя, в котором на 1 моль содержится извлекаемого вещества А. Рафинат и экстракт представляют собой несмешивающиеся жидкости.

В каждом экстракторе достигается равновесное состояние, которое может быть выражено так:

х„ = куп (25)

Рпс. 1Х-1.

Определим зависимость между составом раствора для данной ступени экстракции я содержанием извлекаемого вещества в начальном растворе.

Из материального баланса для ступени п будем иметь: Приход t=Kyn-i + iin*i Убыль A = Ryn-\-Lxn Приращение должно быть равно нулю. Следовательно

Ryn.i + Lx„+l = Ry„ + Lx„ (26)

Сопоставляя (25) и (26), получим:

ita+i — (о 4-1) уп 4- аУп-1 = 0 (27)

где

R

a = TF

Мы пришли к разностному уравнению, решение которого дает искомую зависимость между УП, числом ступеней П и составами начальных потоков рассматриваемой здесь экстракционной системы.

Ищем решение однородного уравнения в виде

S 5. ПРОТИВОТОЧНАЯ ЭКСТРАКЦИЯ ЖИДКОСТЕЙ

Противоточная экстракционная установка состоит иа М ступеней (рис. IX-1). При установившемся состоянии в экстрактор п поступает L моль экстрактного растворителя и R моль рафинатного растворителя. После перемешивания и последующего отстаива278

где р определяется из уравнения:

В* —(a + l) 84-0 = 0

Корни этого уравнения:

81 = 1 и Bs = a

279Общее решение уравнения (27) будет:

Постоянные сг и сг могут быть определены из следующих краевых

.УСЛОВИЙ1

У — УО при я=0

Материальный баланс компонента А для реактора п + I состаКВПП + I

где

А!

ап — 1

uAf+i ПРИ N = M + I Для исходного выражения окончательно получим:

Уп— У о

УМ*1~УО

ХП.

L

Придавая п значения 0, 1, . . ., М — 1, получим: 1~K61 + i

5 6. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС В СИСТЕМЕ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО РАСПОЛОЖЕННЫХ РЕАКЦИОННЫХ АППАРАТОВ

Реакторы, число которых М, снабжены мешалками (рис. IX-2). В каждый реактор поступает L м?/ч раствора. Питающий раствор

(ке2+1) (яе3+1). ..(КВм+1)

Наивысшая концентрация В в потоке жидкости, оставляющей систему будет в том случав, когда концентрация «# вещества л в том же потоке является минимальной. Для минимального значения этой величины, как известно, требуется, чтобы

(28)

для первого реактора содержит с0 моль/м3 вещества А. В реакторах протекает необратимая реакция по схеме:

DT

Скорость, с которой вещество А вступает в реакцию, определяется ?следующим выражением:

= (KVc)n моль/ч

При этом

ScM —Кед

где

1%~ Р (ке»+и р= {KBi+i) (ке,+ 1) (ке,+1) - - ? (Квы+г) Сопоставляя (28) и (29), получим:

(29>

тце W — количество продукта реакции; V — объем массы; с — концентрация. Константа скорости реакции К одинакова для каждого реактора. Покажем, что максимальная концентрация вещества В, которая может быть достигнута в реакционной системе, получается при условии, что

= = 7,= ...=

и общий объем

П-М

?остается постоянным.

.280

Так как

Отсюда следует, что

_Мп_

const

м

2<ге„=0

М-1

DEM = -J]D(L„ п-1

(30)

?81

Подставляя это значение dOM в (30), найдем:

М-1

Так как величины 9Х, . . ., QM-I независимы, то

_1 1_=0

КЕ„+1 «M+I

Решая эти уравнения относительно 9„, найдем:

6„ = eM (« = 1,2 JF-L)

Отсюда следует, что

§ 7. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЧИСЛА ТАРЕЛОК (СТУПЕНЕЙ МАССООБМЕНА) В АБСОРБЦИОННЫХ КОЛОННАХ

При расчете числа тарелок абсорбционной колонны обычно вначале определяют число так называемых теоретических тарелок, которые затем делят на к. п. д. тарелок. Этот метод дает неточный результат, за исключением таких случаев, когда рабочая и равновесная линии являются параллельными.

Покажем, что определение числа тарелок в абсорбционной колонне можно осуществить путем решения некоторого линейного разностного уравнения второго порядка с постоянными коэффициентами.

Примем следующие обозначения: уп — мольные доли растворимого в газе, оставляющем гс-ю тарелку;

хп — мольные доли растворимого в жидкости, оставляющей ге-ю тарелку;

Ух — мольные доли растворимого в газе, поступающем в колонну; у2 — мольные доли растворимого в газе, оставляющем колонну; х2 — мольные доли растворимого в жидкости, поступающей в колонну;

шж — скорость поступления жидкости, кмоль/ч; wr — скорость поступления газа, кмоль/ч; т) — коэффициент полезного действия тарелки (общий); л — порядковый номер тарелки в колонне, считая снизу; N — общее число тарелок в колонне;

~ «'ж

Приравнивая количество поступающего на тарелку растворимого газа количеству его при оставлении той же тарелки, получим:

Исключим из (31) хп и хп+1, воспользовавшись для этого равновесным соотношением:

У„ = тхп + Ъ (32)

Мы получим:

>-Un-l + VM = XVn + Vh (33)

Далее, с помощью формулы для к.

страница 74
< 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
wizardfrost.ru
табличка выход характеристика
бесцокольные светодиодные лампы в габариты
чапаев и пустота билеты

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
(25.04.2017)