химический каталог




Основные процессы и аппараты химической технологии. Книга вторая

Автор А.Г.Касаткин

ут располагаться ненасыщенные растворы. Смесь, изображаемая точкой N, может быть

разложена на нерастворимое вещество Л и ненасыщенный раствор D, находящиеся в количественном соотношении NDIAN.

8* 607

в

Тройная смесь, соответствующая точке Е в области насыщения АМВ, может быть разложена на насыщенный экстракт состава М и смесь R нерастворимого вещества А с экстрагируемым веществом В (точка R); их количественное соотношение равно REIEM.

В реальных условиях нижний поток экстрактора содержит не только нерастворимое вещество А, количество которого Ga постоянно, но также и раствор, количество которого Gv зависит ст условий процесса, вязкости и состава жидкой фазы. Эта зависимость GJGa определяется опытным путем и фиксируется на треугольной диаграмме. Так, например, если состав раствора изображается точкой М, то составу нижнего потока будет соответствовать точка F, полученная делением отрезка AM в отношении AF/FM = GJGa (этот поток ведь получился добавлением Gp кг раствора к GA кг нерастворимого вещества). Следовательно, точка F, изображающая состав второго потока в рассматриваемом сечении экстрактора, лежит на прямой AM. Зная зависимость GJGa от концентраций раствора (точки Мъ Мг, Ms, М', М", М" и т. д.), можно найти соответственные составы второго потока (точки Flt Fu, F3, F', F", F" и т. д.) и кривую изменения' этих составов ST по длине экстрактора или в отдельных его ступенях. В частном случае, если Gp = const, т. е количество протекающего раствора с твердым веществом (во втором потоке) постоянно по длине или во всех ступенях экстрактора, то линия ST будет прямой, параллельной стороне ВС треугольника соответственно постоянному содержанию А. Так как составы нижнего и верхнего потоков жидкой фазы в каждом сечении экстрактора одинаковы, а с учетом содержания твердой фазы во втором потоке они изображаются сопряженными точками Fj и М,, F^ и Ма и т, д., то отрезки FM, FjM,, ryw2 и т. д. эквивалентны конодам в диаграмме равновесия для систем жидкость—жидкость. Пользуясь этим свойством диаграммы, можно определить требуемое число ступеней равновесия в процессах экстракции из твердых веществ.

Допустим, что в 1-ую ступень я-ступенчатого экстрактора поступает GH кг/с твердого вещества с концентрацией экстрагируемого компонента х„ кг/кг, а из последней /i-ой ступени уходит G„ кг/с с концентрацией х„ кг/кг (рис. XII-19, б). Если в п-ую ступень вводится W„ кг/с экстрагента с концентрацией экстрагируемого компонента уи кг/кг, а из 1-ой ступени отводится Wt кг/с экстракта с концентрацией ух кг/кг, то должны удовлетворяться следующие уравнения материальных балансов: GH -\- WH = G„ + + и7,; G„xa + W„y„ = G„x„ +

Напишем уравнения материальных балансов для отдельных ступеней аппарата:

С„ + U*2 = W1 + Cl: G„xB + п/Л = + с?Л; G, + W, = G2 + W,: C,*, + = сЛ 4- w,y,;

G2 + W, = G„ -f W3: G2x, + Wt,h = СЛ + W3y3; G„_, + П'„ = G„ + W„: Сл.,»,., + W„Ma = G„x„ + Wni/n

fi09

Из приведенных выше уравнений материальных балансов следует:

GB-Wj = Gj - W, = О, - Wa = G3 - Wi = •.. = Gn-i - Wn = G„ - rH = const,

— ^iVi ?=*•••= Gn-iXn-г — VP„yn ' GnXa — WBy„ — const

Таким образом, для всех ступеней экстрактора, как и в случае жидкостной экстракции, характерна постоянная приведенная концентрация

SB = (0„*„-1^h)/(G„-^ = const (а)

Аналогичные выражения можно получить для приведенных концентраций компонентов А и С:

SA = (чА, а - й^нУн, о)/(0я - WN) = const; Sc = (ОЛ, С - Waft,, c)/(G„ - W„) = const

(6)

Величины SA, SB, S0 являются координатами точки в треугольной системе координат, общей для всех ступеней (сечений) экстрактора и носящей название полюса. При этом последний, как видно из выражений (а) и (б), лежит на пересечении прямых, соединяющих точки, соответствующие сопряженным концентрациям фаз, т. е. концентрациям в любом сечении экстрактора. Исходными для расчета являются концентрации в начальном (хт ух) и конечном (уи, хп) сечениях аппарата, поэтому для нахождения полюса S достаточно провести через эти точки две прямые и продолжить их до взаимного пересечения. Такое построение показано на рис. ХП-19, в применительно к у„ = 0. Определив полюс S и располагая «конодами», находим известным графическим способом (как и в случае жидкостной экстракции) искомое число ступеней равновесия; на рис. ХП-19, в оно равно пяти. Заметим, что концентрация ух может быть и не задана; тогда она может быть определена, как и при жидкостной экстракции, по выбранному удельному расходу экстрагента (точка Е на рис. ХП-19, в).

! В реальных условиях фазовое равновесие не достигается в каждой ступени экстракционной батареи, поэтому действительное число рабочих ступеней пА всегда больше числа равновесных ступеней пт, т. е. пд > пт. Отношение пТ/пя <•> 1, характеризующее среднюю степень приближения к равновесию (средний к. п. д.) определяется опытным путем в условиях, аналогичных производственным.

Кинетика процесса экстракции. Основной задачей кинетики процесса экстракции является определение времени контакта взаимодействующих

страница 93
< 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
Акция - кликни и получи скидку в KNS. Промокод "Галактика" - lenovo thinkpad yoga 260 с доставкой по Москве и другим городам России.
сергей любавин концерты 2017
Hermle Classic 22716-160791
крепления для полок с подсветкой

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
(23.02.2017)