химический каталог




Основные процессы и аппараты химической технологии. Книга вторая

Автор А.Г.Касаткин

межфазная поверхность; с, центраиня насыщенного раствора.

Полагая, что в процессе растворения частицы сохраняют свою форму и обозначив их количество в рабочем объеме аппарата через п, получаем: G = п (ясР/6) рт и F = пп d2, где о, — плотность твердых частиц.

(в)

После подстановки значений G и F в уравнение (б) находим: -4(d) = (2/С/р1)(е„-е)Л Так как с = с, + а (1 — Ь) = с, + а — a (did,)3, тоd (d) = (2Л7рт) [си-а-а + а (d/dt)>

Интегрируя последнее уравнение в пределах т — 0 при d — dt и т = т при d = О, находим искомую продолжительность процесса полного растворения твердых частиц, имеющих начальный диаметр rfj:

Mi

Процесс непрерывного растворения при прямотоке фаз. Рассмотрим процесс прямотока обеих фаз (рис. XII-15, а) в случае, когда твердые частицы образуют плотный слой с постоянной порозностью е, перемещающийся сверху вниз; жидкость движется в том же направлении. Твердые частицы имеют начальный диаметр d, и полностью растворяются по достижении опорной решетки. В периодическом процессе размеры твердых частиц и концентрация раствора одинаковы во всех точках рабочего объема, изменяясь только во времени; при прямотоке эти параметры изменяются по высоте слоя, но постоянны в каждом его сечеиии во времени. Легко видеть, что к процессу прямотока применимы уравнения (а) и (в), поэтому необходимое время контакта т твердой фазы с жидкостью может быть рассчитано по уравнению (ХИЛО). Зная т, можно определить высоту слоя Я в аппарате о площадью поперечного сечения /: [Я/ (1 —е) ру]/^ = т, где Gx — массовое количество поступающего в аппарат твердого материала, кг/с.

(Д)

Скорость перемещения твердого вещества в любом сечении аппарата на расстоянии h от входа равна:

/(1-е) P.

dh 0

dx l(i— е)р/

где G — массовый расход твердого вещества в данном сечении.

Решая совместно уравнения (г) и (д), находим распределение размеров твердых частиц по высоте слоя!Co (XII. 10)

где c0 = (c, — C!)/(cH — cj.

Если растворимое вещество состоит из частиц неправильной геометрической формы, то в уравнении (XII. 10) наряду с диаметром частицы должен фигурировать коэффициент формы. В случае полидисперсной смеси твердых частиц расчет т нужно ориентировать на частицу максимального размера.

Для определения коэффициента массопередачи рекомендуется следующая эмпирическая формула:

N% = 2 + 0,57 (ArPr„)°'2S + 0,35 (Re VPTJ1-62

где Кид = Ла/?рф; Rt=wdh; Ar Pr„ = [(рн - p)/p] (grfVvD иф); Одиф -коэффициент диффузии растворяющегося вещества в жидкой фазе; w — скорость обтекания твердых частиц потоком жидкости; v — кинематическая вязкость жидкости; рн — плотность насыщенного раствора; р — плотность основной массы раствора.

Из последней формулы видно, что величина К изменяется в процессе растворения твердых частиц соответственно изменению величин d, у и р. Так как при выводе уравнения (XII.10) было принято К~ const, то в практических расчетах нужно пользоваться средними значениями К,

602

(Xll.ll)

Gi(dldifpTd(d)

2Kfpr(l-e)[cH-ci + a(d/di)3i

Зная распределение размеров частиц, можно рассчитать распределение концентраций раствора по высоте слоя: с = сг + 4- а (1 — Ь). Так как GJV = а = с2, то с = сг + с2 [1 — (d/d,)3 ].

Процесс непрерывного растворения при противотоке фаз. Представим себе, что навстречу потоку Gt кг/с полностью растворимого твердого вещества 'движется поток экстрагента (растворителя) V м3/е с начальной концентрацией того же вещества с, кг/м3. Если раствор на выходе из аппарата имеет концентрацию с кг/м3, то для участка аппарата, ограниченного выходным и произвольным промежуточным сечениями, можно написать следующее уравнение материального баланса: Gx —G= V (с2 —с) или а (1 — — Ъ) = а [1 — (d/d,)3] = с2 — с.

После подстановки значения текущей концентрации с из последнего уравнения в уравнение массопередачи (в) получим:й (d) = (2*/Рт) [сИ - сг + а - a (d/d^l dx

603

Интегрируя это уравнение в пределах от т = 0 при d = dx до 1 = т при d = 0, находим искомую продолжительность процесса полного растворения:

Принцип действия и устройство экстракторов. Аппараты п е-риодического действия представляют собой верти-кальные цилиндрические сосуды, снабженные в нижней части металлической решеткой, покрытой сверху сеткой, на которую загружается слой обрабатываемого твердого материала. В аппарат подается требуемое количество экстрагента. По истечении заданного времени контакта обеих фаз полученный экстракт отводится из пространства под сеткой, а твердый остаток выгружается. Иногда аппараты снабжают механическими мешалками или устройством для пневматического перемешивания, а также нагревательными рубашками.

Аппараты периодического действия большей частью мало интенсивны и характеризуются низкой эффективностью, так как выгружаемый твердый остаток уносит с собой значительное количество экстракта (вследствие смачиваемости и адсорбции); обслуживание их требует также большой затраты ручного труда. Перемешивание содержимого аппарата несколько ускоряет процесс, но приводит часто к нежелательному измельче

страница 91
< 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
комплект акустики для домашнего театра 7 1
отель санкт-петербург
мама-кот билеты без комиссии
Фирма Ренессанс лестницу на второй этаж заказать - качественно и быстро!

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
(15.12.2017)