химический каталог




Основные процессы и аппараты химической технологии. Книга вторая

Автор А.Г.Касаткин

как насыщенного состояния в первую очередь достигают слои жидкости, примыкающие к поверхности твердых частиц, то быстрое удаление этих слоев в массу ненасыщенного раствора является необходимым условием интенсификации процесса растворения. В связи с этим аппараты периодического действия, представляющие собой горизонтальные или вертикальные сосуды, снабжаются механическими мешалками (лопастными, пропеллерными, турбинными и др.), циркуляционными насосами или пневматическим смешением. В аппаратах непрерывного действия, кроме устройств для механического перемешивания, стремятся еще к созданию высоких скоростей сквозных потоков жидкой фазы относительно растворяющихся твердых частиц. Так как переход растворимого вещества в жидкую фазу является диффузионным, то выгодно питать те и другие аппараты мелкими частицами, обладающими большей удельной поверхностью.

В производствах средне- и крупномасштабных применяются аппараты непрерывного действия. Две наиболее простые конструкции таких аппаратов в виде вертикальных колонн показаны на рис. XII-16. В первой из них навстречу опуокающеа 6 \ I

Рис. XIT15. Аппараты для непрерывного растворения твердых веществ!

а — с опускающимся слоем твердого вещества и прямотоком жидкости; б — о псевдо-ожиженным слоем твердого вещества: / — вход твердого вещества; 2 — вход растворителя; 3 — выход раствора; 4 — удаление твердого нерастворимого остатка.

м у с я слою твердых частиц или в том же направлении (сверху вниз) движется поток растворителя; во второй колонне поступающий сверху твердый материал приводится в псевдоожиженное состояние восходящим потоком растворителя. Твердые материалы, поступающие в аппарат, содержат часто некоторое количество нерастворимых веществ. Последние не осложняют процесс, если не образуют сплошного скелета и не экранируют растворимые вещества. Для удаления этих инертных веществ над опорно-распределительной решеткой предусмотрен специальный штуцер. Верхняя часть аппарата спсевдоожиженным слоем (рис. XII-15, б) во избежание уноса уходящим раствором мелких нерастворенных частиц расширена.

Существует множество конструкций аппаратов непрерывного действия с механическим перемешиванием. Так, на рис. X11-16 показан горизонтальный шнеков ый аппарат. Он состоит из закрытого корытообразного корпуса; внутри него проходит вал, к которому прикреплены секции, образуемые винтовыми и плоскими радиальными лопастями. Первые транспортируют твердый материал вдоль корпуса, а вторые перемешивают этот материал

598

599

и жидкость. Между секциями расположены поперечные перегородки, уменьшающие продольное перемешивание обеих взаимодействующих фаз, перемещающихся в одном направлении —от входа к выходу. Полученный раствор отводится через сливной желоб и, штуцер, а нерастворившийся твердый отстаток удаляется при помощи наклонного элеватора.

Рис. XI1-17. Барабанный аппарат для непрерывного растворения твердых веществ:

/ — эагруэка твердого материала н жидкости; 2 — барабан; 3 — бандажи; 4 — ролики; 5 — зубчатый венец; 6 — электродвигатель и привод; 7 — лопасти; 8 *- выход раствора в нерастворимого остатка.

Для непрерывного растворения крупнокусковых материалов применяют барабанные аппараты (рис. XII-17). Они состоят из вращающегося горизонтального барабана, опирающегося двумя бандажами на ролики. Барабан снабжен зубчатым венцом и приводится во вращение электродвигателем через зубчатую передачу и червячный редуктор. Загружаемый через переднюю крышку твердый материал движется с потоком жидкости вдоль барабана, одновременно перемешиваясь благодаря лопастям, укрепленным на внутренней поверхности стенки. Раствор и нерастворимый твердый остаток удаляются через штуцер на задней крышке барабана. Особенностью рассматриваемого аппарата является параллельное измельчение твердых кусков вследствие их соударения и ударов о стенку. Движение фаз возможно как прямотоком, так и противотоком.

Периодический процесс растворения. Если в аппарат загружается G, кг растворимого твердого вещества и V м3 экстрагента с начальной концентрацией того же вещества с, кг/м3 (концентрации будем относить к 1 м3 чистого экстрагента), то материальный баланс аппарата по растворимому веществу в любой момент времени можно выразить уравнением: Gt —G = V (с —cj, где G и с —текущие значения в аппарате количества твердого растворимого вещества и концентрации раствора.

Обозначив GJV = аи GIGt = Ь, перепишем последнее уравнение:

а{\—Ь)=с — с1 (а)

Допустим, что в аппарат загружается материал в виде сферических частиц одинакового диаметра dx м. Если в какой-либо мо601

мент времени вследствие частичного растворения диаметр частиц уменьшился до некоторой величины d, то Ъ = GIGt = (did,)3. Очевидно, в конце полного растворения вещества Ь = 0 и конечная концентрация раствора выразится так: с2 = с, -f а.

(б)

конДля определения продолжительности процесса периодического растворения (т с) воспользуемся общим уравнением конвективной массопередачи:

—dG = KF (ся — с) dx

где К — коэффициент массопередачи; F —

страница 90
< 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
продажа домашний кинозал
Предложение от KNSneva.ru мощный недорогой ноутбук - специальные условия для корпоративных клиентов в Санкт-Петербурге!
кровати аскона моника,.форум,минусы подъемного механизма
билеты на концерт киркорова 30 апреля 2017 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
(29.03.2017)