химический каталог




Процессы и аппараты химической технологии

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

ми мешалками является затруднительность эксплуатации их при обработке сильно химически агрессивных или радиоактивных веществ. Этого недостатка лишены пульсационные (ситчатые и насадочные) экстракторы, сочетающие большую производительность с высокой интенсивностью массопередачи. Пульсационные экстракторы успешно применяются в процессах разделения и получения редких и рассеянных элементов. Использование этих аппаратов в многотоннажных производствах сопряжено с трудностями, обусловленными необходимостью сообщения вибраций значительным массам жидкости.

Центробежные экстракторы — компактные высокоэффективные аппараты, которые выгодно отличаются от экстракторов других типов малым временем пребывания в них реагирующих веществ и низкой удерживающей способностью х (стр. 651). Эти экстракторы пригодны для обработки систем с малой разностью плотностей фаз, а также легко эмульгирующихся и легко разлагающихся веществ, требующих быстрой экстракции (на*

пример, пенициллина и других антибиотиков). Недостатками центробежных экстракторов являются относительно высокая стоимость и большие расходы при их эксплуатации В настоящее время созданы аппараты этого типа (см. рис. 18-7, стр. 642) производительностью, превышающей 200 м3/ч, что делает возможным использование их в многотоннажных производствах.

6. Расчет экстракторов

Расчет экстракционных колонн заключается в определении их диаметра и высоты. Диаметр колонны определяют по ее предельно допустимой производительности, которая должна быть несколько ниже производительности, соответствующей захлебыванию колонны. Предельно допустимую производительность можно рассчитать, исходя из характеристической скорости капель дисперсной фазы, т. е. скорости их осаждения в неподвижной сплошной фазе.

Обозначим:

Vc и VR — объемные скорости сплошной и дисперсной фазы, м*/м2 • сек;

л:—объемная доля дисперсной фазы, удерживаемой

в колонне (удерживающая способность); е — доля объема колонны, свободного для прохода жидкости (в насадочных экстракторах — свободный объем насадки); wQ — характеристическая скорость капель (при 1/с = 0 и Кд->0), м/сек. Обычно движение капель в колонне является стесненным. Для стесненного осаждения в данном случае применима следующая зависимость:

~ + = ^0 (1 - х) (18-3)

Предельную производительность колонны по сплошной или по дисперсной фазе при захлебывании (соответствующую л;тах) можно определить, продифференцировав Vc или Vж по х и приравняв производную нулю:

ПРИ ЧГ = ° K = *VL*0-x™*) 08-4)

ПРИ ^ГГ = ° ^с = ^о(1-2А:тах)(1-л:тах)2 (18-5)

Исключая wQ из уравнений (18-4) и (18-5), получаем:

Лтах щ U° и/

В этом уравнении b =*= ^ — объемное соотношение дисперсной и сплошной фаз.

Из уравнения (18-6) видно, что xmaK не зависит от размера капель и физических свойств жидкостей и является функцией только объемного соотношения фаз Ъ

Согласно уравнениям (18-4) и (18-5) для определения предельной производительности колонны, кроме величины лгтах, необходимо знать Wo Расчетные уравнения для определения w0 в экстракторах различных типов получают на основе обработки опытных данных *

Для определения предельной производительности насадочных экстракционных колонн (с насадкой из колец) можно также пользоваться уравнением **

I с У< / VK у/. / VLF У'И J о \ -'Л / /ю \ -°-078

1де рс и рд — плотность сплошной и дисперсной фаз, кг/м3, Ар — разность плотностей фаз, кг/м3, f— удельная поверхность насадки, м2/м3, g — ускорение силы тяжести, м/сек2, а — граничное натяжение между фазами, н/м

Производительность экстрактора обычно принимают на 20—40% ниже предельной производительности, соответствующей состоянию захлебывания.

Рабочую высоту экстракционных колонн рассчитывают по общей формуле (16-43) Высоту единицы переноса принимают по опытным данным либо рассчитывают по формулам для экстракторов различных типов.

Для насадочных экстракционных колонн приближенный расчет высоты единицы переноса можно производить по формуле

А = э V. ' (18-8)

* Жидкостная экстракция, сборник статей под ред А Г Касаткина, Гос-химиздат, 1958

** ВИНИТИ, Экспресс информация, Процессы и аппараты химических производств, № 4, 1961.

где d3KB — эквивалентный диаметр насадки, м, Рг' — диффузионный критерий Прандтля Пример 18-1. Определить диаметр непрерывнодействующего насадочного экстрактора для извлечения уксусной кислоты из бензола водой (дисперсная фаза — вода, сплошная фаза — бензол) Производительность экстрактора Vc = 15 м3/ч бензола, начальная концентрация уксусной кислоты в бензоле х' = 100 кг/м3, конечная концентрация х" = 1 кг/м* Концентрация уксусной кислоты в экстрагент® (воде) на выходе из колонны у" = 250 кг/м3 Температура t -= 20° С

Решение Определяем соотношение объемон сплошной и дисперсной фаз, принимая, что исходный экстрагент не содержит уксусной кислоты (У' = 0)

По уравнению материального баланса

VC _ у"-у' __ 250-0 =252

Кд х' — х' 100 — 1

В качестве насадки выбираем керамические кольца размером 25 X 25 X 3 мм, удельная поверхн

страница 218
< 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
вешалка sheffilton j516 черный
урна стальная уд-06 расшифровка
иномарка комфорт класса что это
основные правила выкладки овощей и фруктов

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
(28.04.2017)