химический каталог




Основные процессы и аппараты химической технологии. Книга вторая

Автор А.Г.Касаткин

нные в опытах с отдельными системами. Рабочая высота тарельчатых колонн определяется количеством тарелок и расстоянием между ними.

Поверхностные колонны. Как уже отмечалось в главе X, широкому применению насадочных колонн, несмотря на простоту устройства и относительно низкую стоимость, препятствует их малая эффективность, обусловленная неравномерным распределением встречных потоков пара (газа) и жидкости по сечению слоя насадки. Поэтому насадочные ректификационные колонны диаметром более 1 м на химических предприятиях встречаются редко. В главе X были также рассмотрены и охарактеризованы используемые в промышленности виды насадок, их сравнительная эффективность и гидравлическое сопротивление. Как и в случае абсорбции, ректификация протекает наиболее эффективно при скорости пара в колонне вблизи скорости захлебывания wa, определяемой по формуле (Х.14). Таким образом, рассчитав w3 и выбрав рабочую скорость пара wn, можно найти требуемый диаметр колонны.

В последнее время получили применение кольцевые насадки, изготовленные из пластических масс. Обладая более низким гидравлическим сопротивлением и, следовательно, более высокой предельной нагрузкой по пару и жидкости, пластмассовые кольца вследствие худшей смачиваемости несколько уступают керамическим и металлическим по эффективности, что компенсируется, однако, увеличением удельной поверхности пластмассовых колец путем поперечного и продольного рифления их наружной поверхности. Преимуществом пластмассовой насадки является ее значительно меньшая насыпная плотность, недостатком — ограниченная рабочая температура.

Для ректификации термолабильных смесей, проводимой под вакуумом, все большее применение находят ситчатые насадки (рис. Х-2, в-S), изготовляемые из тонких металлических и пластмассовых листов. Удельная поверхность этих насадок достигает 700 м2/м3, гидравлическое сопротивление не превышает 49 Па на одну теоретическую тарелку, а оптимальный фактор нагрузки по пару w„ |/рп = 2,4.

Пленочные ректификационные колонные встречным движением парового потока и свободно стекающей жидкой пленки (по внутренней поверхности вертикальных труб, по поверхности пакета плоскопараллельных металлических листов и т. п.) получили ограниченное практическое применение из-за низкой эффективности. Опыты с многочисленными бинарными смесями показали, что при ламинарном режиме парового потока ректифицирующая способность аппарата с плоскопараллельными плитами высотой И м описывается следующим уравнением:

Я = (17/35) (»гп/Ддиф) шп \dyl [ (j, _ х) _ (1/й) (>д - у)]

где sn — половина расстояния между плитами, м; ОДИф — коэффициент диффузии, м2/с; у — концентрация низкокипящего компонента бинарной смеси, равновесная с жидкостью состава х; wn — средняя скорость пара, м/с; R — флегмовое число; ул — концентрация низкокипящего компонента в дистилляте.

Процесс пленочной ректификации при турбулентном режиме парового потока пока не поддается надежному математическому описанию. Опыты показали, что достигаемая в этом случае эффективность колеблется в пределах 0,5—I теоретической тарелки на 1 м высоты колонны.

По опытным данным, удельная ректифицирующая способность аппарата (число теоретических тарелок на 1 м высоты) применительно к бинарным смесям в режиме полного орошения (R — оо) описывается уравнением:

лт = 1,8 {[(е - 1) / (е + 1)] \ул - у„) /100] +

+ In [ул (100 - где в — коэффициент относительной летучести компонентов бинарной смеси; у0 — начальная концентрация низкокипящего компонента в паровой смеси.

Приведенная формула согласуется с опытными данными, полученными при кратности испарения смеси от 1,2 до 5, оказывающей в этом интервале заметное влияние на эффективность аппарата (возрастает до 25%). При кратности испарения выше 10 эффективность аппарата увеличивается, достигая высоты, эквивалентной одной теоретической тарелке, менее 0,5 м. Рабочее давление от 0,1 до 1 кПа сравнительно мало влияет на эффективность аппарата, которая, однако, снижается примерно на 40% при увеличении приведенной скорости потока (по равноценному массовому расходу воздуха нормального давления) от 0,5 до 4 м/с, оставаясь практически постоянной при возрастании этой скорости до 8 м/с.

Преимуществами пленочной дистилляции являются краткое время пребывания разделяемой смеси в аппарате, возможность обработки смесей с высокой вязкостью, малая задержка жидкости, высокая производительность и низкое гидравлическое сопротивление (около 0,4 кПа на 1 м высоты аппарата при приведенной скорости пара 9 м/с). Недостатки процесса: высокий расход греющего пара и невозможность применения для обеспечения большого числа теоретических тарелок (предельная высота изготовляемых аппаратов равна 9 м).

Е. ПУТИ ЭКОНОМИИ, ЭНЕРГИИ

В РЕКТИФИКАЦИОННЫХ УСТАНОВКАХ

Основная доля стоимости процессов ректификации приходится на энергетические затраты (греющий пар и охлаждающий агент), которые весьма значительны в современных крупномасштабных химических производствах. Поэтому при пр

страница 71
< 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
как красиво разместить канцтовары на витрине
купить участок в кп без подряда
шоу филипа киркорова я
наклейки на машину изготовление

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)