химический каталог




Основные процессы и аппараты химической технологии. Книга вторая

Автор А.Г.Касаткин

.

Системы газ—твердое. Пористые твердые тела обладают способностью поглощать (сорбировать) газы, пары, жидкости или отдельные компоненты их смесей. При этом поглощаемые газы, пары и жидкости могут химически взаимодействовать с твердым веществом или не вступать с ним в реакцию. Во всех случаях между поглощаемой средой и поглотителем с течением времени устанавливается фазовое равновесие, т. е. поглотитель достигает в данных условиях предельного насыщения и процесс массообмена прекращается. Количество вещества, поглощаемое одним килограммом поглотителя по достижении равновесия (а кг/кг), зависит от природы поглотителя и поглощаемого вещества, концентрации последнего х (или от его парциального давления в случае парогазовой смеси) и от температуры процесса t. Кривая, выражающая зависимость а = f (х) при t = const, носит название изотермы адсорбции, или линии фазового равновесия.

Соответственно разнообразным свойствам поглощаемых веществ и поглотителей изотермы адсорбции имеют различный вид. На рис. IX-11, а изображены встречающиеся на практике пять видов изотерм однокомпонентной адсорбции (поглощается один компонент). В случае двухкомпонентной адсорбции условия равновесия удобно'представлять в треугольной диаграмме (рис. IX-11, б), где на стороне АВ располагаются бинарные газовые смеси (А + В) различных составов, а кривая DE отвечает равновесным содержаниям компонентов в поглотителе С. Прямые, соединяющие соответственные точки линий АВ и DE указывают равновесные составы в газовой и твердой фазах.

В. МАТЕРИАЛЬНЫЕ БАЛАНСЫ МАССООБМЕННЫХ ПРОЦЕССОВ. РАБОЧИЕ ДИАГРАММЫ

В химической технологии находят применение процессы массообмена между веществами, находящимися как в одинаковых, так и в различных агрегатных состояниях. Основным назначением этих процессов является либо разделение газо- или парообразных, жидких и твердых гомогенных смесей (растворов) на практически чистые компоненты или фракции требуемого состава, либо очистка этих смесей от нежелательных (иногда ценных) примесей.

С системами газ—жидкость мы встречаемся в процессах выделения из газовых смесей одного или нескольких компонентов путем их растворения в жидкостях. Этот процесс перехода газовой фазы в жидкую называется!абсорбцией; обратный переход называется десорбцией.

При рассмотрении фазового равновесия систем пар—жидкость было отмечено, что пар, образующийся из кипящей гомогенной жидкой смеси, богаче низкокипящим компонентом последней, чем равновесная жидкая фаза. Следовательно, при контакте встречных потоков жидкой и паровой смесей одинакового качественного состава пар будет обогащаться низкокипящими компонентами, а жидкость — соответственно высококипящими. В результате такого многократного обмена между фазами может быть достигнуто, в частности, разделение бинарной жидкой смеси А + В на практически чистые компоненты А и В; низкокипящий А будет сосредоточен в паровой фазе, а высококипящий В — в жидкой фазе. Рассматриваемый процесс, применимый также к многокомпонентным смесям, называется ректификацией.

Для извлечения веществ из жидких растворов последние смешивают с нерастворяющимися в них или ограниченно растворяющимися другими жидкостями с более высокой растворимостью извлекаемых веществ. Такой процесс перехода веществ из одной жидкой фазы в другую называется жидкостной экстракцией.

С системами жидкость—твердое мы встречаемся в процессах кристаллизации, т. е. выделения твердых веществ из растворов и расплавов, а также при извлечении растворенных веществ твердыми поглотителями (адсорбция). При кристаллизации переход вещества из жидкой фазы в твердую совершается вследствие изменения его растворимости.

Системы газ—твердое встречаются при поглощении газо- или парообразных компонентов из газовых или паровых смесей твердыми поглотителями (адсорбция). Разновидностью данного процесса является ионообмен. Сюда же можно отнести процесс сушки твердых влажных материалов путем испарения содержащейся в них влаги при непосредственном контакте с потоком горячего газа; здесь происходит переход влаги из твердой фазы в газообразную.

В подавляющем большинстве случаев все перечисленные процессы массообмена осуществляются в аппаратах непрерывного действия при встречном движении взаимодействующих потоков (фаз). Если массовые (объемные, мольные) расходы этих потоков на входе и выходе из аппарата (рис. IX-12) обозначить соответственно через Llt Z,a и Gu Ga кг/с, а концентрации переходящего компонента в них — через xlt xa и ylt j/„, то должны удовлетворяться следующие уравнения материальных балансов:

Ga + L1 = Gi + La; Z-Л + = Lfy + G^j Если вещество переходит, например, из потока L в поток G, то Hi > У* *а > Хх и L (xt — x1) = G (jVi — уг).

Для установления закономерности изменения концентраций переходящего вещества во взаимодействующих потоках по высоте массообменного аппарата составим уравнение материального

440

441

баланса для верхней его части, ограниченной снизу произвольно выбранным поперечным сечением, где сопряженные расхо

страница 22
< 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

Скачать книгу "Основные процессы и аппараты химической технологии. Книга вторая" (4.14Mb)


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

 

 

Реклама
Sony VPL-SW235
кровать аскона с подъемным механизмом цена 90*220
где купить рюкзак баттерфляй для настольного тенниса
контактные линзы vizoteque comfortex 1 day

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
(17.10.2017)