химический каталог




Основные процессы и аппараты химической технологии. Книга вторая

Автор А.Г.Касаткин

зовой смеси, м8/ч; 10 — расход инертного растворителя в абсорбенте, м3/с; А и В — относительные объемные концентрации несвязанного абсорбируемого компонента газовой смеси

а, t-

с.

"р . Л

Л* "о

г ж г Ж

' р р

РИС. X-I9. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ КОНЦЕНТРАЦИЙ В ФАЗАХ ПРИ ХЕМОСОРБЦИИ: a — МЕДЛЕННАЯ РЕАКЦИЯ (КИНЕТИЧЕСКИЙ РЕЖИМ); Б — МЕДЛЕННАЯ РЕАКЦИЯ (ДИФФУЗИОННЫЙ РЕЖИМ); в — БЫСТРАЯ РЕАКЦИЯ; «Г» — ГАЗОЗАЯ ПЛЕНКА; «Ж» — ЖИДКОСТНАЯ ПЛЕНКА, «Р» — МЕЖФЭЗНАЯ ГРАНИЦА.

(Х.9)

в жидкой фазе и несвязанного активного компонента абсорбента, кмоль/м Тогда уравнение материального баланса абсорбера будет:

Go Ы - сГ2) = L„ [{В, - ВД'а-] + Lt(A1- At)

где сп и С[,2 — относительные объемные концентрации (кмоль/м3) абсорбируемого компонента в газовой смеси на входе и выходе; q — расход активной части абсорбента (кмоль) на связывание 1 кмоль A; L0 — (В2 — Bt)lq—количество связанного и ?0 (Ах — Л2) — количество свободного компонента А в растворе. Если Bj = 0, а величиной L0(Al— А2) можно пренебречь, то минимальный удельный расход абсорбента составит [q (сп — сг2)/В2.

Обозначив L0/0o = (, напишем уравнение (Х.9) в дифференциальной форме:

dcr = — (t/q) dB + IdA (X.10)

Для элементарного объема рабочей части абсорбера dV напишем уравнение массопередачи: G„ dcr = 6Г„ (cr — erp) dV = 56жо (Ap — A)dV (X. 11)

где коэффициенты массоотдачи Рг0 и |зж0 отнесены к единице рабочего объема; сГр и Лр — равновесные концентрации.

В случае очень медленной реакции (рис. Х-19, a) S =з I и процесс протекает со скоростью, характерной для физической абсорбции. При быстрой реакции (рис. Х-19, в) можно в уравнении (Х.10) пренебречь членом IdA, а величину А в уравнении (Х.П) принять равной ее равновесному значению А". Тогда после замены сгр = тАр получим:

S = (Рго/РЖО) Цсг - тАр)/(Ар - А*)]

Значения сгр, отвечающие каждой величине сг, определяют методом последовательного приближения. Значение Ар, соответствующее каждому сг, можно найти с помощью уравнения (Х.П), если известна величина S. Так, для реакции первого порядка S = ct0/th а0, где а0 = (1/рж) VrxDA; ГЦ — константа скорости реакции; DA — коэффициент диффузии компонента А в жидкой фазе.

В случае мгновенной реакции членом IdA можно пренебречь и А = 0.

484

К. ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ АБСОРБЕРОВ

Насадочные абсорберы. Поток жидкости в насадочных колоннах удобно выражать объемной va м3/(м2-с) или массовой /0 кг/(м2-с) плотностью орошения, т. е. расходом жидкости, приходящимся на 1 м2 площади f поперечного сечения слоя насадки в единицу времени: v0 = VJf; la = V^pjf = Llf.

Каналы между элементами насадки имеют очень сложную конфигурацию, поэтому их общую боковую поверхность выражают произведением среднего суммарного периметра П на среднюю длину т|)Я, где Н — высота слоя, а \|) — коэффициент, учитывающий извилистость каналов (t|> > I). С другой стороны, если удельная поверхность насадки (поверхность в"° единице объема слоя) равна а м2/м3, то суммарная поверхность всей насадки в аппарате составит fHa. Таким образом ЩН = fHa и П = /Wip.

Эквивалентный диаметр канала в слое насадки выразится так: d3 = 4/в/П = 4вгр/а, где в — порозность слоя насадки.

Критерий Рейнольдса для потока жидкости в слое насадки, учитывая шж = VJef = vje, будет: Кеж = wxdJvK = ivu^/avK.

Плотность орошения va равна скорости жидкости и)ж, отнесенной к площади поперечного сечения всего абсорбера, поэтому Кеж = 4н"жг|)/отж. Аналогично для потока газа в слое насадки получим: Rer — 4w$/avr.

В насадке абсорбера всегда находится некоторое количество жидкости, частично сменяемое поступающим непрерывным потоком. Это количество жидкости, отнесенное к объему слоя насадки (м8/м3), носит название удерживающей способности или задержки (U3). Эта величина возрастает с увеличением плотности орошения, а при встречном восходящем потоке газа зависит также от скорости и его физических свойств.

Различают четыре режима встречного движения жидкости и газа в слое насадки. При небольших расходах газа и жидкости последняя стекает в виде пленки по поверхности насадки, величина U3 не зависит от скорости газа wr, но перепад давления Др выше, чем при движении газа через слой неорошаемой насадки (линия на рис. Х-20). Границей этого, пленочного режима является точка начала торможения, или подписания Вх.

Во втором режиме благодаря тормозящему действию газового потока скорость течения жидкости уменьшается, величина U3 возрастает и соответственно уменьшению порозности слоя перепад давлений Др возрастает. В пленочном режиме Др ~ wl, а в режиме подвисания (участок кривой В1С1 на рис. Х-20) Др ~ w^*.

Накопление жидкости в слое насадки, продолжающееся до момента уравновешивания сил тяжести и трения, приводит к воз485

ыикновению третьего режима — захлебывания, или барботажа. Характерной особенностью этого режима, сопровождающегося резким увеличением Др, является обращение, или инверсия, фаз: газ становится дисперсной фазой, барботируя в виде пузырьков через сплошную жидк

страница 39
< 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
номер невидимка отзывы
optosoft 3 цветные
купить фишка такси
кондиционер для лаборатории цена

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
(08.12.2016)