химический каталог




Основные процессы и аппараты химической технологии. Книга вторая

Автор А.Г.Касаткин

тивность) аппарата; оно называется числом единиц переноса.

45i

Величина hy = Н/пу выражает, очевидно, высоту аппарата, эквивалентную одной единице переноса. Она носит название в ы-соты единицы переноса, часто обозначается через ВЕП и определяется по опытным данным. Зная величину hu и рассчитав число единиц переноса при помощи равенства (б), находим искомую рабочую высоту массообменного аппарата, т. е. Н = ПуПу.

Аналогично можно выразить рабочую высоту аппарата через число единиц переноса пх по фазе L:

х?

H = 4L/n cPaKt (' dx/lxj, — x) = hxtix

причем nx = (xK — xH)/hx.

В частном случае, когда линия равновесия является прямой, на основании выражения (IX.8) найдем:

Чу = [(УН — йО/(Лн — ДК)1 IN (ДЯ/ЛК) (В)

Наиболее распространен в инженерной практике второй метод — определение рабочей высоты массообменных аппаратов по требуемому числу так называемых теоретических тарелок, или теоретических ступеней контакта. Теоретической тарелкой называется однократный контакт взаимодействующих потоков, завершающийся достижением фазового равновесия. Этот метод расчета особенно нагляден применительно к секционированным, или ступенчатым, аппаратам (рис. IX-15, а). В последних одна из фаз (например, жидкая) стекает сверху вниз, последовательно проходя через некоторое число поперечных распределительных перегородок (тарелок), на каждой из которых удерживается слой жидкости определенной высоты. Избыток жидкости, поступающей с вышележащей тарелки, непрерывно стекает на нижележащую. Вторая фаза (например, газовая, паровая) движется вверх навстречу потоку жидкости, барботирует через все ее слои на тарелках и покидает аппарат в верхнем его сечении. Если предположить, что в результате интенсивного массообмена на каждой тарелке покидающие ее фазы приходят в равновесие, то рассматриваемый процесс можно изобразить в диаграмме у—х, начертив на ней предварительно равновесную и рабочую линии (рис. IX-15, б).

Газ с начальной концентрацией переходящего вещества уа приходит в равновесие на тарелке / с жидкостью, покидающей эту тарелку с концентрацией *к; при этом концентрация в газе падает до уг. На тарелке 2 концентрация переходящего вещества падает до уа соответственно равновесной концентрации в жидкости хг и т. д. Наконец, после тарелки 5 газ уходит с концентрацией уК, а жидкость с равновесной концентрацией xt. Таким образом, на тарелке 1 за счет падения концентрации переходящего вещества в газе от у„ до уг повышается концентрация в жидкости

452

РНС. IX-15. К РАСЧЕТУ ТРЕБУЕМОГО ЧИСЛА ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ТАРЕЛОК: а — СХЕМА ТАРЕЛЬЧАТОГО МАССООБМЕННОГО АППАРАТА; Б — ГРАФИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ЧИСЛА ТАРЕЛОК.

от хг до хк; на тарелке 2 — соответственно от ух до уа и от х$ до Xi ит. д.; на тарелке 5 — от yt до ук и от х„ до х4. В нашем примере, как видно из рис. IX-15, б для осуществления заданного процесса массообмена нужно пять теоретических тарелок. В тех случаях, когда линия равновесия может быть описана простым уравнением, требуемое число теоретических тарелок лт> как будет показано

в следующих главах, может быть рассчитано также аналитическим путем.

В реальных аппаратах вследствие кратковременного контакта взаимодействующих фаз и ограниченной площади межфазной поверхности на каждой тарелке равновесие не достигается, поэтому число действительных тарелок яя больше числа теоретических. Отношение лт/лд = т)с, причем т|с < 1, выражает средний коэффициент полезного действия реальных тарелок или достигаемую на них среднюю .степень приближения к фазовому равновесию. Заимствуя из опыта величину т|с и рассчитав число теоретических тарелок, находят требуемое число действительных тарелок, а по расстоянию между ними ftT — искомую рабочую высоту аппарата: Н = пдйт. Выбор величины ftT зависит от вида массообменного процесса, конструкции аппарата, физических свойств и гидродинамического режима

453

контактирующих потоков. Этот вопрос будет рассмотрен в следующих главах.

В химической промышленности, кроме ступенчатых, или тарельчатых, аппаратов применяют также аппараты с непрерывным контактом фаз. Заимствуя из опыта значение высоты, эквивалентной одной теоретической тарелке (h3 м), и рассчитав требуемое число теоретических тарелок, находят искомую рабочую высоту аппарата: Я = гг,/гэ. Величина п3 часто обозначается через ВЭТТ.

3. МАССООБМЕН МЕЖДУ ЖИДКОСТЬЮ (ГАЗОМ) И ТВЕРДЫМ ТЕЛОМ

Процессы массообмена между жидкостью или газом и твердым телом (например, экстракция одного или нескольких компонентов из твердых веществ, ионообмен, адсорбция, обезвоживание твердых материалов и др.) в отличие от непрерывных процессов массообмена протекают в нестационарном режиме. Характерной особенностью последнего является изменение концентрации переходящего вещества в объеме твердого тела (от точки к точке) и во времени. Напомним, что при рассмотрении стационарного массообмена (газ—жидкость, жидкость—жидкость) мы полагали, что профиль концентрации вдоль каждого потока не изменяется во времени, а концентрация в каждом сечении потока постоянна.

При м

страница 27
< 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
27mp57hq p
подарочный сертификат двоих
замена катализаторов на пламегасители с установкой электронного эмулятора
кровать smart bed 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
(16.12.2017)