химический каталог




Основные процессы и аппараты химической технологии. Книга вторая

Автор А.Г.Касаткин

виде формулу для расчета требуемого числа теоретических тарелок в укрепляющей ректификационной колоиие, работающей с реальным флегмовым числом R:

(x2-d)/(c-x1):(x1-d)/(c-xl) = e.''* (XI.20)

Из уравнения материального баланса произвольной тарелки исчерпывающей колонны: W'xM= Dyn+ Wox0= (W — W„) уп+ Wnx, находим Уп = - [№„/ (W - Wo)] *o + [W'l (W - Wt)] xM1 =

= -*o/(Ro-') + [R./(«o-l)]*n.i (и)

где Ro = WIW„ — отношение потока жидкости в исчерпывающей колонне к количеству отводимого кубового остатка.

Для тарелки питания, принадлежащей укрепляющей и исчерпывающей колоннам (хл+1 = Xi) имеем:

Уп = xj (Я + 1) + [Я/ (Я + 1)] = - V («о - О + [«о/ («о - 1)1 Ч . откуда получим соотношение между флегмовыми числами укрепляющей (Я) и исчерпывающей (Яо) колонн:

«о = 1 + (Я + 1) [(*! - *,)/(*, - %)] (Х1.20а)

Решая совместно уравнения (а) и (и), находим: Xn+i = хп + [ml (1 + mx„)] [х„ (1 - е/тЯ0 + х„/Я0) - х\ +

Обозначив а, = 0,5 (1 — е/тЯ0 + х,/Яо); 60 = V««o; «о = <Н + У<$+ 6ц и d0 = оо — ко§+ ft0. получим уравнение, аналогичное (д). Повторив далее выкладки, примененные выше, найдем уравнение, аналогичное (XI.20), которое позволяет определить требуемое число теоретических тарелок пк в исчерпывающей колонне, работающей с флегмовым числом R0:

(xl - do) / (е0 - *l) : (*0 - do) I (e0 - 'о) = el" (XI .206)

7. Эффективность тарельчатых ректификационных колонн

Мы оперировали до сих пор теоретической ректификационной тарелкой, предполагающей, что покидающие ее паровая и жидкая фазы находятся в равновесии. Достигаемое при этом обогащение пара низкокипящий компонентом является максимально возможным и равно г/р — у (рис. XI-17). В реальных аппаратах вследствие кратковременного и несовершенного контакта пара и жидкости фазовое равновесие на тарелке не достигается, поэтому действительное обогащение пара уА — у меньше теоретически возможного, т- е- Ул — У < yv — У- Следовательно, для достижения заданной степени разделения смеси действительное число тарелок в аппарате п должно быть больше числа теоретических тарелок пТ. Отношение йср = ti-ilti < 1 называется средним коэффициентом полезного действия ректификационной колонны.

537

Величина т)ср, огульно характеризующая кинетику процесса массообмена в ректификационной колонне, зависит от множества факторов: физико-химических свойств и состава разделяемой смеси, гидродинамической обстановки на тарелках, их конструкций и геометрических размеров. При всех прочих равных условиях степень обогащения паров низкокипящий компонентом не одина' 0 0,5 10 1,5 2,0 2,5 3,0 S

Рис. XI-17. К расчету действительного числа ректификационных тарелок: а — графическое определение числа теоретических (сплошные линии) и действительных (пунктирные линии) тарелок; б — зависимость Т1ср/т1о от произведения Tip {DIW) т)о при разных числах Ре.

кова на разных'тарелках"из-за различных составов содержащихся в них жидкостной контактирующего пара. В связи с этим до сих пор отсутствуют надежные методы расчета величины Пер! ее значения колеблются на практике в широких пределах (от 0,2 до 0,8) и выбираются на основе аналогии проектируемого и действующих аппаратов. Предложенные эмпирические формулы для расчета т|ср носят ограниченный характер. Более конкретным является средний коэффициент полезного действия тарелки: %р = (jfcp — у'с?)/(уР, с — УсР), где yip и yip — средние концентрации низкокипящего компонента в парах при входе и выходе с тарелки; ур>в — концентрация этого компонента в парах при равновесии со стекающей жидкостью. Достоинством данного коэффициента является учет реальных концентраций низкокипящего компонента на тарелке.

Величина ттср требует, очевидно, предварительного определения локальных (точечных) коэффициентов полезного действия т)0 по всей плоскости тарелки, т. е. коэффициентов, выражающих степень приближения к равновесию паров, уходящих из каждой

538

точки или элементарной площадки рассматриваемой тарелки?По - Шо — УоУЩ. о — у'о) где у'а, у"а и ур,0 — концентрации в отдельных точках (элементарных площадках). Из последнего выражения следует у

1-^о = (УР,о-У0)/(Ур,о~у'о) (а)

С другой стороны, общее число единиц переноса составляет:

Л'»

= —In

(б)

Ур,а — У

Уо

Ур.о —go УР,О — уа

Уо

где dy — элементарное приращение концентрации низкокипящего компонента в паре при его проходе через слой жидкости на тарелке.

Из выражений (а) и (б) находим: —In (1 — т)„) = Л/„.

Принимая участок кривой равновесия в пределах одной тарелки за отрезок прямой с тангенсом угла наклона к оси абсцисс, равным /Пр, имеем:

1/ЛГ,= 1/ЛГ, + тр (D/W)(l/NJ где Му и Nx — числа единиц переноса в паровой и жидкой фазах; D и W — Нагрузки тарелки по пару и жидкости, кмоль/(ма-с).

На основе экспериментов установлены следующие приближенные зависимости:

Ny = (0,776 + 0,0457%)-0,238ш,Урп"+ 1,75 ? \dr'W

Nx = 0,338 VD^ (0,215ЮП ^ftT-f 0Л5)г где Ргя = тж/Ож — диффузионный критерий Прандтля; \ж — кинематическая вязкость жидкости; Х)ж— коэффициент диффузии низкокипящего компонента раздел

страница 63
< 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
декор crockery silver
участок в подмосковье в рассрочку
стол трансформер esf 2221
рамка шторка на номер 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
(03.12.2016)