химический каталог




Процессы и аппараты химической технологии

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

плопередачи k и коэффициентами теплоотдачи щ и аг.В уравнении (16-38) член 4- выражает сопротивление переходу вещества в фазе G, член -« сопротивление в фазе L.

h 1

Если коэффициент j3i велик, то член -р- мал и, как видно из

уравнения (16-38), ЛГ^-у- В этом случае сопротивлением в фазе G можно пренебречь.

При большом коэффициенте 02 член -5- мал и, как видно из

РГ

уравнения (16-38), К=$х. В этом случае сопротивлением в фазе L можно пренебречь.

Уравнение (16-38) выведено при условии линейной зависимости между равновесными концентрациями Y* и X. В случае отсутствия такой зависимости линия равновесия не будет прямой и в качестве k надо брать тангенс угла наклона касательной к линии равновесия в данной точке. При этом величины k и К будут изменяться по длине аппарата. При расчетах берут среднее значение k или же разделяют аппарат по длине на несколько участков, считая k постоянным в пределах каждого участка.

Массообмен с участием твердой фазы

В твердой фазе конвекция отсутствует и перенос вещества характеризуется уравнением массопроводности, аналогичным уравнению молекулярной диффузии:

М==^^- (16-39)

где х — коэффициент пропорциональности, имеющий размерность коэффициента диффузии и называемый коэффициентом массопроводности. Если распределяемое вещество переносится из твердой фазы в омывающую ее жидкую, газовую или паровую фазу, то в пределах твердой фазы вещество перемещается вследствие

массопроводности к границе раздела фаз и далее переносится в омывающую фазу путем конвективной диффузии.

Перемещение вещества вследствие массопроводности является неустановившимся процессом. В начальный момент концентрация вещества (Y\) одинакова во всем объеме твердого тела. В момент времени т средняя концентрация (К) ниже начальной, причем распределение концентрации в твердом теле неравномерно — в центре концентрация больше, у границы раздела фаз — меньше. При т = со концентрация выравнивается и стремится к равновесной (Y*).

7. Средняя движущая сила и методы расчета процессов

массопередачи

Движущая сила не остается постоянной по длине аппарата, и при использовании уравнений, приведенных в разделе 5 данной главы, следует подставлять в них среднее значение движущей силы. Ниже рассматриваются методы определения средней движущей силы и расчета процессов массопередачи.

С р е д н е л о г а р и ф м и ч е с к а я движущая сила

Среднелогарифмическая движущая сила определяется по формуле

2,31^

где Ai и Аг — значения движущей силы на входе и выходе из аппарата.

Формула (16-40) аналогична формуле (11-28) для средне-логарифмического температурного напора.

При соотношении 2 > -4^ > 0,5 можно с достаточной точностью пользоваться среднеарифметическим значением (стр.379):

Л — А1 + А2

аср. — 2

Среднелогарифмическое значение движущей силы точно лишь в том случае, если линия равновесия и рабочая линия являются прямыми, а коэффициент массопередачи сохраняется постоянным по всей длине аппарата.

Линия равновесия часто значительно отклоняется от прямой. В этих случаях, во избежание ошибок, следует пользоваться более точным методом расчета, рассматриваемым ниже.

Число единиц переноса

Обозначим рабочую высоту аппарата через Н м, площадь поперечного сечения аппарата через S м2, удельную поверхность соприкосновения фаз в единице объема аппарата через f м2/м3. Тогда рабочий объем аппарата в м3 будет HS, а поверхность соприкосновения фаз F = HSf. Подставляя это значение F в уравнение массопередачи (16-17), получим:

Приравнивая это выражение к уравнению материального баланса (16-14), можно написать

KHSf^^G(Yx-Y2) откуда раббчая высота аппарата составляет:

KSf Дср.

у у

Множитель —*т—- предстазляет собой изменение рабочих

концентраций на единицу движущей силы и называется числом единиц переноса:

n = ^j=^ (16-41)

Одна единица переноса (п = 1) соответствует участку аппарата, на котором изменение рабочих концентраций равно средней движущей силе на данном участке.

Множитель -prgf представляет собой высоту участка, соответствующего одной единице переноса, и называется высотой единицы переноса (сокращенно ВЕП):

А = 737 <16"42>

Таким образом, рабочая высота аппарата Н равна произведению числа единиц переноса на высоту единицы переноса:

H = nh (16-43)

При помощи уравнения (16-43) можно вести расчет процесса массопередачи, если линия равновесия отклоняется от прямой, а также в тех случаях, когда поверхность соприкосновения фаз не может быть геометрически определена и потому непосредственное применение уравнения (16-17) невозможно.

Определение числа единиц переноса

Для определения числа единиц переноса пользуются графическим методом (рис. 16-4). Для этого на У—Х-диаграмме проводят линию MN, делящую пополам отрезки ординат, заключенные между рабочей линией и линией равновесия. Эти отрезки ординат равны (Y—У*) и выражают движущую силу

процесса. Затем через точку В на рабочей линии, соответствующую состоянию фазы G на выходе из аппарата, проводят горизонталь

страница 197
< 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
взять напрокат ноутбук в москве
Рекомендуем компанию Ренесанс - красивые лестницы - оперативно, надежно и доступно!
кресло 992
Самое выгодное предложение от магазина компьютерной техники КНС Нева - Samsung S24E391HL купить - отправка товаров из Санкт-Петербурга во все населенные пункты северо-запада России.

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)