химический каталог




Процессы и аппараты химической технологии

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

ость которых / = 200 м2/м3, свободный объем е = 0,74 (см табл 26, стр 598)

Для определения объемной скорости сплошной фазы при захлебывании экстрактора находим

рд — плотность дисперсной фазы (1000 кг/м3); рс — плотность сплошной фазы (879 кг/м3),

а — граничное натяжение между фазами (~34 дин/см — 34 • 10~3 н/м}. Объемную скорость сплошной фазы при захлебывании экстрактора вычисляем по уравнению (18 7)

1—4

VL 200 Г74/ 879 Х-'А/200 0,74-34 1(Г3\ 0,078

879 VI

= U,° \ 9,81 0,743 / \ ЮОО — 879 /

1,687 = V? 344 • 0,894 0,375 0,61. 1,50

откуда

V^'344 =0,182 VC = 0,00708 М3/М2 СЕК

Принимаем скорость сплошной фазы на 20% ниже скорости, соответствующей захлебыванию

VC = 0,8 - 0,00708 = 0,00566 М3/М* - СЕК

Определяем площадь сечения экстрактора

15

S = 3600 0,00566 = 0,737 м*

откуда находим диаметр экстрактора

,/~ 0,737 4 лп„п

D=V -от- =°>9Ь9м

Принимаем округленно D = 1 м,

Пример 18-2. Определить высоту насадки экстрактора, работающего в условиях примера 18-1.

Решение. По формуле (16-26) рассчитываем коэффициент диффузии одной жидкой фазы (уксусной кислоты) в другую (бензол):

АВ (t/Jf + v^)2 У MA iWB

= U8.1./63№4,'' + 95,9,/.)2 V^W + 78 = 2M'10"9 "Ч™

где А = 1,38 (для уксусной кислоты); 5= 1,0 (для бензола); vA = 14,8-2 -f 3,7-4 -J-12,2 = 68,4 (молекулярный объем уксусной кислоты); ив = 14,8 • 6 -j- 3,7 • 6 — 15 = 95,6 (молекулярный объем бензола);

= 0,6 • 10~3 н • сек/м2 = 0,6 спз (вязкость сплошной фазы — бензола).

Определяем величину диффузионного критерия Прандтля по формуле (16-30):

Рг'= 0'6'10"3 -.319 PcD 879-2,14. 10"9

^экв. = — = олл = 0,0148 м

где рс — плотность сплошной фазы — бензола (879 кг/м3). Эквивалентный диаметр насадки составляет:

4г _ 4-0,74

/ ~ 200

Определяем высоту единицы переноса по формуле (18-8)

l,15rf4KR (Рг')2/з 1,15 • 0,0148 • 3192/з

h = экв V ,/ = п ^0,59 м

(VJVjf* 2,52'/'

По кривой равновесия, конечной концентрации уксусной кислоты в дисперсной фазе (воде) у" соответствует равновесная концентрация уксусной кислоты в сплошной фазе (бензоле) х* = 20 кг/м3. Тогда движущие силы процесса на входе в экстрактор и выходе из него составят (по сплошной фазе):

А, = 100 —20 = 80 кг/м3 д2 = 1 — 0 = 1 кг/м3

Считая приближенно линию равновесия прямой, определяем среднюю движущую силу процесса:

А, —Д2 80 — 1 . .

Аср. = — ~ = ш = 17,7 кг/м3

2,3 lg| 2,3 1g-?°Определяем число единиц переноса по формуле (16-41),

100-1 к а П = -7ПГ'= '

Высота насадки составляет:

H=hn = 0,59 • 5,6 = 3,3 м

Принимаем округленно высоту Н =? 3,5 м.

Пример 18-3. Определить предельную производительность роторно-дискового экстрактора диаметром D = 0,75 м для извлечения капролактама водой из азеотропной смеси (стр. 664) бензол — циклогексан (сплошная фаза —

вода). Объемное отношение азеотропной смеси к воде Ь = -^Д = 0,25. Число

оборотов ротора п = 200 .об/мин. Внутренние размеры экстрактора: диаметр дисков ротора Dp — 0,5 м, диаметр отверстий колец статора DK = 0,6 м, высота секции колонны h = 0,15 м.

Решение. Определяем приближенно характеристическую скорость капель дисперсной фазы по следующему уравнению*:

Для условий примера: f*c = 1 • Ю-3 н-сек/м2 = 1 спз (вязкость сплошной фазы — воды); а = 34,9 • Ю-3 н/м2 = 34,9 дин/см (граничное натяжение между фазами); Др = 1000 — 827 = 173 кг/м3 (разность плотностей сплошной и дисперсной фаз); ? = 9,81 м/сек2 (ускорение силы тяжести); «=-^-=3,33 об/сек (число оборотов ротора).

Следовательно

wo • 1.10~3 п П10 /_173_\о,9 ( 9,81 ^ / 0,6 \2,з / 0,15 \о,9 / 0,5 \2.7 34,9 • КГ8 ~~ V 1000 j \0,5 • 3,332 )[ 0,5 ) \ 0,5 ) \ 0,75 )

откуда характеристическая скорость капель составляет:

w0 = 0,419 • 0.1730,9 • 1,77 -1,22'3 • 0,30'9 • 0,667^ = 0,0264 м/сек

По формуле (18-6) определяем объемную долю дисперсной фазы, удерживаемой в колонне при захлебывании:

_ Vb2 + 8b —36 (0,252 -f 8 . 0,25)'/г — 3 • 0,25

4(1 — ^ 4(1—0,25) ~U,2J

Вычисляем по формуле (18-4) скорость дисперсной фазы, считая на всю площадь поперечного сечения колонны. Принимаем долю объема, свободного для прохода жидкости в роторно-дисковом экстракторе е = 0,95. Тогда

Кд = 2tw0x2max (1 — л:тах) = 2 • 0,95 • 0,0264 • 0.232 (1 — 0,23) = 0,002 м/сек

Соответственно скорость сплошной фазы составляет:

Va 0,002

т- = Ь5=от м,сек

Площадь сечения экстрактора:

* Жидкостная экстракция, сборник статей под ред. А. Г. Касаткина, Гос-химиздат, 1958, стр. 113.

5 = = 0,785 • 0.752 = 0,441 м2

Определяем предельную производительность экстрактора при захлебывании

по дисперсной фазе

V'A = VAS = 0,002 • 0,441 = 8,8.ИГ4 я^сек

по сплошной фазе

V'c = 8'8Q215°"4 = 35,2 • 1<Г4 мъ\сек

Учитывая приближенность уравнения, использованного для вычисления характеристической скорости капель (уравнение было получено для колонны диаметром 76 мм), рабочую производительность экстрактора принимаем равной 60% от предельной, рассчитанн

страница 219
< 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
фурнитура для итальянских дверей
пиктограмма пожарный гидрант
купить билеты на концерт григория лепса в москве
купить линзы omniflex скидки

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
(17.08.2017)