химический каталог




Процессы и аппараты химической технологии

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

ли Аг > 83 • 103 Re = 1,74 Аг0'5 (6-97)

Определив критерий Re по одной из приведенных формул (в зависимости от величины Аг), легко найти скорость осаждения:

w0 =

М- Re dp

(6-98)

В этой формуле w0 является скоростью осаждения единичной частицы, при движении ее независимо от других частиц, в неограниченном объеме (скорость свободного осаждения). Расчет w0 при одновременном осаждении многих частиц приведен на стр. 244.

Скорость осаждения нешарообразных частиц меньше, чем шарообразных, и ее обычно определяют экспериментальным путем.

Если принять скорость осаждения шарообразных частиц с гладкой поверхностью за w01 то для частиц другой (нешарооб-разной) формы скорость осаждения приближенно можно считать равной 0,75 од0.

При движении жидких капель в газе или жидкости, а также пузырьков газа в жидкости уравнения для w0 усложняются вследствие изменения формы капель или пузырьков при их движении.

Пример 6-14. Определить скорость осаждения твердых шарообразных частиц суспензии, если диаметр частиц d = 25 мк, плотность ртв. = 2750 кг/м3.

Плотность жидкой фазы р= 1200 кг/м3, вязкость fx = 2,4-10_3 н-сек/м2 (2,4 спз).

Решение. Определяем критерий Архимеда по формуле (6-46) Аг = (25-Ю-6)3-9,81 (2750- 1200) 1200 = (2,4 • Ю-3)2

В данном случае Аг < 36 (см. стр. 174), следовательно осаждение происходит в области ламинарного движения.

' По формуле (6-95) определяем значение критерия Рейнольдса:

Re = 0,056 Аг = 0,056 • 0,0497 = 0,00278

Тогда скорость осаждения шарообразных твердых частиц по формуле (6-98) составит:

[л Re 2,4-Ю-.3-0,00278 000 1л_4

= 2,22.10~4 м/сек

dp 25- Ю-6 -1200

или

w0 = 2,22 • Ю-4 • 3600 = 0,8 м/ч

12. Движение жидкостей через зернистый и пористый слои

В химической технологии широко применяются аппараты, в которых жидкость протекает через слой сыпучего материала (в виде шариков, колец, кусков, зерен). Этот случай можно рассматривать как течение через пористую среду, в которой жидкость движется по каналам (порам) между отдельными частицами сыпучего материала.

Основными характеристиками рассматриваемых слоев такого материала являются удельная поверхность и свободный объем (пористость). Удельной поверхностью называется поверхность частиц материала, приходящаяся на единицу объема, занятого слоем. Свободным объемом называют отношение пустого пространства между частицами к объему, занятому слоем.

Чтобы определить сопротивление слоя (потерю давления), можно воспользоваться уравнением (6-64), однако его непосредственное применение затруднительно, так как скорость жидкости в каналах w и их эквивалентный диаметр cf9KB. трудно определимы. Поэтому в расчеты вводят фиктивную скорость w0, т. е. скорость, отнесенную ко всему сечению аппарата.

Если поперечное сечение аппарата обозначить через 5 (в ж2), а высоту слоя через Я (в ж), то объем слоя будет SH, а объем каналов SHs, где е — свободный объем. Примем, что длина каналов / равна высоте слоя Я, тогда суммарное сечение каналов

составит —jf~ = 5Е. Произведение этого сечения на скорость w

в каналах равно объемному расходу, который в свою очередь равен SWQ. Таким образом, Szw — Sw0, откуда скорость в каналах составит:

w==^- (6-99)

Эту скорость w называют действительной скоростью (в отличие от фиктивной), хотя такое название не точно, поскольку фактическая длина каналов / больше высоты Я, а сечение канала меньше 5s.

Общая поверхность каналов равна SHf, где / — удельная поверхность (в м2/м3). Разделив эту величину на принятую длину каналов Я, получим их периметр Sf. Сечение каналов равно Se, следовательно по формуле (6-41) эквивалентный диаметр каналов составит:

(6-100)

Подставляя значения w и dgKa. в формулу (6-40), получим следующее выражение для критерия Рейнольдса при движении жидкости через пористый слой:

Re=^=^=f (6-10D

где W — массовая скорость, отнесенная ко всему сечению аппарата, кг/м2 • сек,

Подставляя значения w и d9m, в уравнение (6-64), найдем потерю давления в слое

Ьр=^н№ (6-102)

Значения Я. при течении через слои можно определить по формулам:

при Re<50 Х =~ (6-103)

при Re = 50 -н7200 ^ = -^|г (6-104)

при Re > 7200 Х = 1,26 (6-105)

Объем частиц в 1 м* слоя, очевидно, равен 1 —е, а их поверхность f. Если в 1 ж3 .слоя имеется m частиц, то средний объем частицы будет равен:

1-Е xd3

m 6

а ее поверхность составит:

/ - / _ **'

/ч ~ m ~ Ф

где d — диаметр шара, имеющего такой же объем, что и частица; Ф—коэффициент формы (стр. 173). Разделив f4 на vH, получим:

/ч _ / = 6

V4 1 — е Фd

откуда

Подставляя это значение f в уравнения (6-101) и (6-102), получим:

2 Ф шп dp 2 Ф

Re = T.T-7.-A-l=3.T_TRe„ (6-107)

В этих уравнениях потеря давления и критерий Рейнольдса выражены через диаметр частицы d и фиктивную скорость w0, причем величина Re0, называемая модифицированным критерием Рейнольдса, равна:

Re0 = ^ (6-108)

Приведенные выше уравнения применимы к фильтрованию через пористую среду, широко используемому для раздел

страница 58
< 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
Ручка раздельная Corona LD23-1AB GP-7 бронза золото
http://taxiru.ru/shashki-dlya-taxi-all/shashki-do-45-sm/
стулья для детских садов
баннеры дешево москва

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
(25.06.2017)