химический каталог




Основные процессы и аппараты химической технологии. Книга вторая

Автор А.Г.Касаткин

я — начальные концентрации экстрагируемого компонента в исходной смеси и экстрагенте; ук и л« — концентрации того же компонента в экстракте и рафинате; укр и *кр — те же концентрации в случае достижения фазового равновесия.

Так как степень достижения равновесия при прочих равных условиях зависит от продолжительности контакта взаимодействующих фаз, то Е = / (т.). Определение этой функциональной зависимости встречает, однако, большие затруднения из-за большой сложности процесса массообмена между фазами экстрагента и рафината. Как уже известно, при перемешивании двух взаимно нерастворимых (полиостью или частично) жидкостей одна из них образует сплошную фазу, а вторая — дисперсную, состоящую из мелких капель. 'При этом дисперс591

ную может образовать любая из двух жидкостей, если ее объемная доля не превышает примерно 75% суммарного объема обеих жидкостей. Для этого достаточно заполнить аппарат жидкостью, которую желательно получить в виде сплошной фазы, и иа рабочем ходу мешалки подавать вторую жидкость, которую необходимо диспергировать. Как и в любом процессе контактного массообмена, при экстракции выгодно располагать максимально возможной межфазной поверхностью, поэтому стремятся диспергировать ту жидкость, на которую приходится большая объемная доля. Заметим, что объемная концентрация дисперсной фазы (удерживающая способность, задержка) в зоие смешения непрерывно действующих экстракторов при достаточной интенсивности перемешивания практически равна объемной доле вводимой в аппарат диспергируемой жидкости.

Дисперсная фаза состоит из капель различных диаметров, причем в процессе перемешивания эти капли многократно коалесцируют и вновь дробятся. В результате устанавливается некоторое распределение капель по размерам, которое отражает диналшческое равновесие между актами коалесцеиции и редисперги-роваиия и характеризуется средним объемно-поверхиостиым диаметром капель don. Величина doa зависит от физических свойств перемешиваемых жидкостей (плотности, вязкости, поверхностного натяжения), от удельного расхода энергии на перемешивание (расход энергии иа единицу перемешиваемого объема), а также от конструкции и геометрических размеров аппарата и перемешивающего устройства. Зиая величину don и концентрацию дисперсной зоны Зд (Задержку), можно найти величину удельной межфазной поверхности: а = = 63„/don MZ/M3.

Для определения величины doa предложены многочисленные эмпирические форм>лы, построенные большей частью иа основании опытов с двумя перемешиваемыми жидкостями (в отсутствие третьего экстрагируемого компонента). Эти формулы плохо согласуются между собой по той причине, видимо, что в опытах ие всегда используются совершенно чистые жидкости (присутствие поверхностно-активных примесей влияет на распределение капель по размерам) и, кроме того, на результаты измерения могли повлиять также время пребывания жидкостей в зоие смешения, конструкции и размеры перемешивающих устройств.

С учетом той или иной закономерности изменения d0B предложен ряд формул для непосредственного расчета величины а. Так, применительно к диспергированию органических жидкостей в воде можно использовать следующую формулу: а — С (We0l5Re°'13»-84/dM), где We = pjiVja — приведенный критерий Вебера; п — частота вращения мешалки, об/с; dH — диаметр мешалки, м; рс — плотность сплошной фазы, кг/м3; о — межфазиое поверхностное натяжение, Н/м; Re = n^M/vc — «центробежный» критерий Рейиольдса; vc — кинематическая вязкость сплошной фазы, м2/с. Коэффициент С зависит от конструкции мешалки и составляет: для шестилопастиой турбинной мешалки — 29,5, для мешалки с двумя вертикальными лопастями — 18,65, для пропеллерной мешалки — 13,7.

Предложены также эмпирические формулы для расчета коэффициентов межфазного массообмена. Эти формулы, вычисленные значения а и среднюю движущую силу нельзя пока рекомендовать в инженерной практике для определения тс и ? ие только нз-за приближенности самих формул. Дело в том, что процесс массообмена при экстракции (переход вещества из одной фазы в другую) является нестационарным, поэтому он не может базироваться на суммарной нежфазиой поверхности, ибо капли разных диаметров будут за одно и то же время поглощать нли отдавать количества вещества, которые ие пропорциональны их поверхности. Задача в действительности еще сложнее, если учесть различные скорости перемещения капель в рабочем объеме, их многократные редиспергн-рование и коалесцеицию, а также большую роль степени перемешивания внутри капель, ие поддающуюся пока количественному определению. В основу реального проектирования должны быть положены результаты непосредственно нахождения т и Е хотя бы иа модельных аппаратах. Переход от последних к промышленным аппаратам требует соблюдения геометрического подобия и одинакового удельного расхода энергии иа перемешивание рабочих жидкостей. Зная требуемое время контакта последних тс и их суммарный объемный расход Vc м*/с, можно рассчитать рабочий объем аппарата: VA = TVc. Заметим, что на практике для смесительно-отстойн

страница 86
< 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
работа ремонт газовых обучение
терки fissler в москве
закон о рекламе на транспорте 2016
изготовление абонентские ящики

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
(29.05.2017)