химический каталог




Основные процессы и аппараты химической технологии. Книга вторая

Автор А.Г.Касаткин

овой жидкости. Среднюю концентрацию (/(.„можно определить из уравнения материального баланса: (WI + W[X) XL = W2X2 + (W, + W[X - W2) YCV, откуда

Если процесс осуществляется без притока исходной жидкой смеси, т. е. W[ = 0, то

!/сР = - V1x1)HW1 - 1Г2) (ж)

Расход тепла Q на рассматриваемый процесс дистилляции определяется из уравнения теплового баланса, при написании которого сохранены принятые выше обозначения: Q + (WI + W[X) I'X = = W2I"X + (WX + W[X — WT) IR. В случае W{ = 0 получим: Q + = W2IX + (W, - WI) t,.

504

Fx-При определении величины поверхности нагрева дистилля-ционного куба периодического действия F следует помнить, что процесс протекает в условиях нестационарного конвективного теплообмена, т. е. при непрерывном росте температуры кипения жидкости TX и падении коэффициента теплопередачи К. Если куб обогревается конденсирующимся паром с температурой насыщения 4ас> то поверхность нагрева F и продолжительность процесса т связаны следующим уравнением: DQ = KF (THAC — TX) DX, откуда

K(ts

dQ

(XI.4)tx)

Так как зависимости К и TX от Q очень сложны, то расчет по уравнению (XI.4) производят графическим способом.

Для осуществления процесса непрерывной постепенной дистилляции, как уже было сказано ранее, находят все более широкое применение пленочные испарители. В этих случаях возникает задача по определению их диаметра D„ и высоты Н. Допустим, что в испаритель поступает W± кмоль/с бинарной смеси с концентрацией низкокипящего компонента XV Если на элементарном участке аппарата высотой DH испарилось количество жидкости DW, то должно удовлетворяться уравнение теплопередачи:

rdW = К Ал rf„ dh. (з)

где г — скрытая теплота испарения; К — коэффициент теплопередачи; Д — раз-. ность температур теплоносителя (греющего пара) и кипящей жидкой пленки.

Закономерность изменения количества стекающей жидкости, сопряженного с составами жидкой и паровой фаз, можно выразить уравнением вида (XI.36): DWIW = DXL(Y — Х), откуда DW — = W [DX!(Y — Х)], а количество испарившейся жидкости на пути H составит: WT — W.

Таким образом, уравнение (з) можно переписать следующим образом:

(Wi — W) [dx/(y-х)] = (КАя d„/r) dh. (и)

Наличие множества переменных (W,X , У, К, Д и Г) затрудняет решение уравнения (и). Для приближенных расчетов можно оперировать средними значениями К, Д и Г. Кроме того, обозначив количество кубового остатка через W2 и.его концентрацию через

а, получаем: №2/WX = ехр || [DX/(Y — Х)]j

Тогда количество испарившейся жидкости составит WT — W-I = №j (1 — TN), и из уравнения (и) находим искомое выражение для требуемой высоты аппарата:

Н = [Wj(l -т)г]/К Дл<2„ (Х1.4а)

Для расчета процесса постепенной дистилляции «-компонентной смеси допустим, что ее количество в произвольный момент

505

времени равно W кмоль. При испарении dW кмоль такой смеси образовавшиеся пары будут содержать количества отдельных компонентов, которые обозначим через dWlt dWi, dWt, dWn, т. e. dW = dWt + dW* + dW3 +? ? ? + dW„.

Таким образом, концентрация любого 1-го компонента в парах ные значения х' и ;/ легко определить графическим путем, используя Диаграмму равновесия у — х (рис. XI-2, в). Из точки А (х, у), соответствующей мгновенному составу пара на выходе из дистилляционного куба, проведем горизонтальную прямую линию АВ до пересечения с диагональю, а из точки В — наклонную прямую BE подуглом к вертикали ах = arctg [(1 — Р)/р]. Ордината точки Е, как видно из треугольника BFE и уравнения (а), выражает искомую концентравыразится формулой: гу,dW

KiXt, где Kf — константа равновесия i-го компонента, xt — его концентрация в жидкой фазе. Для оценки относительной летучести отдельных компонентов смеси примем в качестве эталонного гс-ый (самый высококипящий) компонент. Тогда

где а? = к(/к„.

Из последних соотношений находим: d In Wj — а,- d In Wn. Интегрируя это уравнение в пределах от начальных (№;, W'n) до конечных (W"i, W"„) количеств компонентов i и п в исходной смеси и кубовом остатке, находим: In (Wi/W'i) = а,- (W"JW'n)Сохраняя ранее принятое обозначение доли In дг* = a, In [(1 - ф1) хп/х'п] - In [(1 - ф,)/*;] (XI .5)

Расчет концентраций отдельных компонентов в кубовом остатке по уравнению (XI.5) возможен методом последовательного приближения. Задаваясь при выбранном q>i значением х„, определяют концентрации остальных компонентов, и решение будет правильным, когда сумма этих концентраций окажется равной единице.

Концентрации отдельных компонентов в дистилляте определяются из уравнений материальных балансов: (3. Простая дистилляция с дефлегмацией

Для большего обогащения дистиллята низкокипящими компонентами прибегают к последовательному применению процессов простой дистилляции и частичной конденсации образующихся паров, возвращая конденсат обратно в дистилляционный куб (рис. XI-2, б). Возвращаемый конденсат называетс

страница 48
< 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
пероксидная система очистки aosept plus
стеллаж архивный передвижной купить
журнальный столик мун малайзия купить
гироскутер smart balance 10 купить в москве

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
(18.11.2017)