химический каталог




Основные процессы и аппараты химической технологии. Книга первая

Автор Н.И.Гельперин

ей компактности рассматриваемый аппарат (его диаметр достигает 120 м) часто изготовляется многоярусным.

На рис. V-1, д показана схема цилиндрического отстойника непрерывного действия с коническими перегородками, расположенными в центральной его части. Суспензия, поступающая по периферии, проходит через пространства между конусами. Осветленная жидкость отводится через воронки, размещенные в верхней части конусов, а осадок сползает с поверхности конусов и удаляется через нижний центральный штуцер.

Основной характеристикой рассматриваемого процесса разделения суспензий и газовзвесей является скорость осажде-н и я, т. е. скорость относительного движения твердых частиц. При определении этой скорости необходимо различать свободное и стесненное осаждение. Свободное осаждение, наблюдающееся в разбавленных суспензиях и газовзвесях (объемная концентрация твердой фазы А0 < 5ч%), характеризуется отсутствием взаимного влияния частиц дисперсной фазы, т. е. каждая из них ведет себя как одиночная частица в окружающей сплошной среде. С ростом АА благодаря взаимному влиянию пограничных слоев и столкновениям соседних твердых частиц осаждение становится стесненным, сопротивление частиц потоку возрастает и скорость их движения падает.

Как уже известно, свободно падающая частица движется снаdw »

и)3 , ND3 DW

(V.IaJ

чала с ускорением и достигает постоянной скорости осаждения w0 в момент, когда сила тяжести уравновешивает силу гидродинамического сопротивления. Следовательно, в самом общем виде уравнение динамического равновесия свободно падающей частицы диаметром d будет иметь следующий вид:

ND3, , . nda

Продолжительность ускоренного движения частицы, особенно в жидких средах, однако, очень мала, поэтому вторым членом

200

в уравнении (V.la) можно практически пренебречь, и мы приходи: к ранее выведенному уравнению (1.43) для скорости свободного осаждения: ?Re* = ? (WLDHF = (4/3) Ar.

(V.1) (V.2) (V.3)

При ламинарном режиме движения (Re0 < 0,1) для сферической частицы t = 24/Re0, в переходном режиме (0,1 < Re„ < < 1000) I = 10/ReS'3, а при турбулентном режиме (Reg > 1000) I = 0,44. Подставляя эти значения ? в уравнение (1.43), находим выражения для скорости свободного осаждения частицы:

18ц

„ _ ^(Рт-рж)а

при ламинарном режиме

^ри турбулентном режиме

при переходном режиме даа = 1,2d —'

^0 = 5,451/ '(ft-fa-)

У рж

Напомним, что с достаточной для практики точностью величину ш0 при всех режимах движения можно рассчитать также по ранее приведенной общей формуле Тодеса (1.43а).

Формулы (1.43) и (1.43а) применимы также к частицам неправильной геометрической формы, если оперировать их эквивалентным диаметром D3, равным диаметру сферы того же объема, что и частица. При этом коэффициент гидродинамического сопротивления ? определяется по формулам, приведенным в главе I, учитывающим режим движения и форму частицы (при помощи коэффициента сферичности фс).

Скорость стесненного осаждения (АА > 5%) шсо, как уже отмечалось, меньше скорости WA для одиночных частиц. Величину 1исо можно определить по формуле (1.48), учитывающей рост гидродинамического сопротивления и соответственное падение скорости осаждения с уменьшением порозности суспензии в вследствие роста объемной концентрации А0 твердой фазы (е =

= 1 - <д.

Процесс осаждения сильно усложняется в случае полидисперсной твердой фазы, так как крупные частицы оседают быстрее мелких, концентрируясь в донной части отстойника, по высоте которого порозность слоя разделяемой суспензии возрастает снизу вверх. Соответственно различным размерам и концентрациям твердых частиц изменяются закономерности осаждения по высоте отстойника. Скорость осветления жидкой фазы полидисперсной суспензии (скорость полного осаждения) рекомендуется определять экспериментальным путем, а ее приближенное значение можно найти, ориентируясь на размеры и объемную концентрацию самых мелких частиц.

Допустим, что в отстойник периодического действия (см. рис. V-1, а) загружен объем суспензии Va ма с относительной

201

объемной концентрацией твердой фазы ах (м'/м3 жидкости). Если по истечении времени х в отстойнике с площадью поперечного сечения F накопился слой осадка высотой А с относительной концентрацией at и слой разбавленной суспензии высотой Я с относительной концентрацией а0, то должно удовлетворяться следующее уравнение материального баланса по жидкой фазе! F (Н -f А) (I - о,) = FH (1 _ я») + Fh (1 - я,)

откуда h = Я [(at — а0)/(а2 — aj !• Объем суспензии в отстойнике

Кс = F (Н + Л) = FH [1 + <а1 - ao)/(o, - aj] = Fff [(о, - a„)/(a2 - aj] Объем жидкости в отстоявшейся разбавленной суспензии

VK = FH (1 -aj = V„ [(о, - flj (I - flo)/{aa -я0)| При скорости осаждения о)0 м/с Я = w„x, поэтому

Vc/i = [(a2-«g/(e,-al)Jf»0 (V.4)

и

Кж/т = Fш0 (1 - о„) (V.4a)

В случае полного осветления жидкости в слое высотой Я мы имеем а0 = 0.

Из формул (V.4) и (V.4a) следует, что производительность отстойника (VC/T, VJX) периодического действия не зависит от ег

страница 78
< 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

Скачать книгу "Основные процессы и аппараты химической технологии. Книга первая" (4Mb)


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

 

 

Реклама
bosetti marella купить
Вешалкая для одежды RB 4630 CH
сковородки гриль цена
когда гироскутер разряжается

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
(03.12.2016)