химический каталог




Процессы и аппараты химической технологии

Автор А.Н.Плановский, В.М.Рамм, С.З.Каган

G в фазу L. Если компонент переходит из фазы L в фазу G, то рабочие концентрации в фазе G ниже равновесных; в этом случае рабочая линия расположена ниже линии равновесия.

Пример 16-5. Аммиак поглощается водой из газа (воздух) с начальным содержанием NH3 5 объемн %, конечное содержание NH3 в газе 0,27 объемы. %. Количество поступающего газа 10 000 м3/ч (при нормальных условиях). Общее давление газа Р = 760 мм рт ст. Содержание NH3 в поступающей на абсорбцию воде 0,2 вес.%, удельный расход поглотителя I— 1,18 кг/кг Определить количество поглощенного аммиака, конечную концентрацию его в воде и построить рабочую линию данного процесса абсорбции.

Решение Количество инертного газа (воздуха) составляет (при нормальных условиях):

10 000 (1 — 0,05) = 9 500 м3/ч

или

G = 9500 • 1,29 а* 12 300 кг/ч

где 1,29 — плотность воздуха при нормальных условиях, кг/м5.

Относительные весовые составы газовой фазы определяем по формуле (16-12), заменяя в ней величины давления на пропорциональные им объемные содержанияна входе

Г'=Ё-тоб^=0-0309

на выходе

17 0 27

Количество поглощенного аммиака составляет:

М = G (Г, — Y2) = 12300 (0,0309 — 0,0016) = 360 кг/ч

Определяем расход воды:

? = = 1,18 • 12 300 = 14 500 кг/ч

Концентрация аммиака в поступающей на абсорбцию воде составит (в относительных весовых единицах):

Конечную концентрацию аммиака в поглощающей воде определяем по уравнению (16-15):

ХХ = X, + R'JV> = 0,002 + 0.0309 - 0.0016 = 0 0268

Уравнение рабочей линии по формуле (16-16) имеет следующий вид: Г = 0,С016 (- 1,18 (* —0,002) = 1,18* — 0,00076

Для построения рабочей линии на У— Х-диаграмме (см рис. 16-5, стр. 587) проводим прямую через точку А (Х\ = 0,0268, Yi = 0,0309) и точку В (Х2 = 0,002, У2 = 0,0016).

5. Уравнение массопередачи

При отклонении от состояния равновесия происходит переход вещества из фазы, в которой его содержание выше равновесного, в фазу, где содержание этого вещества ниже равновесного.

Скорость перехода вещества пропорциональна степени отклонения от равновесия, которую можно выразить как разность концентраций — рабочей концентрации вещества в одной из фаз и равновесной концентрации в ней данного вещества. Эта разность концентраций является движущей силой процесса массопередачи. Кроме того, скорость перехода вещества пропорциональна поверхности соприкосновения фаз.

Скорость перехода вещества можно определить как количество вещества, переходящего в единицу времени из одной фазы в другую. Тогда уравнение массопередачи можно написать в следующем виде:

(16-17)

где М — количество вещества, перешедшего из одной фазы в другою, кг/сек;

К — коэффициент пропорциональности, называемый коэффициентом массопередачи; F — поверхность соприкосновения фаз, м2; Л — движущая сила процесса массопередачи. Уравнение (16-17) аналогично уравнению теплопередачи (11-9): температурному напору соответствует движущая сила процесса массопередачи, количеству тепла — количество вещества, переходящего из одной фазы в другую, коэффициенту теплопередачи — коэффициент массопередачи.

Движущая сила А может быть выражена в любых единицах, применяемых для выражения составов фаз. При этом размерность коэффициента массопередачи

определяется единицами, принятыми для выражения движущей силы.

Из этого уравнения следует, что коэффициент массопередачи выражает количество вещества, переходящего из одной фазы в

другую за единицу времени через единицу поверхности соприкосновения при движущей силе, равной единице.

Если движущая сила выражается в виде разности объемных концентраций (кг/м3), то А = С *— С, где С — фактическая концентрация компонента в одной из фаз, С* — равновесная концентрация компонента в той же фазе. Тогда уравнение (16,-17) примет вид

М~ KCF{C* — С) (16-18)

причем размерность коэффициента массопередачи

\КС] =

кг

, кг м2 • сек • —Г

м "I

',ек\

\_сек

Если рабочая концентрация С в данной фазе выше равновесной концентрации С *, вещество будет переходить из этой фазы в другую фазу, а движущая сила будет равна разности фактической и равновесной концентрации (С —С*).

Движущую силу процессов массообмена, протекающих в газовой фазе (например, при абсорбции), часто выражают через разность парциальных давлений А = р— р* (в н/м2), где р — фактическое парциальное давление компонента в газе, р * — парциальное давление компонента в газе при равновесии его с жидкостью. Размерность коэффициента массопередачи Кр, выраженного через разность парциальных давлений:

[КЛ =

н

кг

м2 • сек —Х

сек Л м J

Связь между коэффициентами массопередачи Кс и Кр на основании формулы (16-10) выражается соотношением:

Kp = -j?f- Кс сек/м

(16-19)

КС = РКР

К(16-20)

Если движущая сила выражена через разность молярных долей, коэффициент массопередачи будет равен:

Мк? „

\Р м2 • сек (мол. доля)

ср.

Если же движущая сила выражена в виде разности относительных весовых составов (кг/кг), то при небольших концентрациях компонента коэффициент массопередачи составит:

страница 193
< 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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280

Скачать книгу "Процессы и аппараты химической технологии" (11.4Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
аренда музыкальной аппаратуры
Рекомендуем компанию Ренесанс - лестница одномаршевая прямая - оперативно, надежно и доступно!
кресло ch 201
аренда контейнера для хранения вещей

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
(10.12.2016)