ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Диффузионные процессы химической технологии из "Диффузия и теплопередача в химической кинетике Издание 2" Величины, стоящие в знаменателе, представляют собой диффузионные сопротивления газовой и жидкой пленок, отнесенные к концентрациям либо в жидкой, либо в газовой фазе. [c.166] Диффузионные процессы, при которых меняется состав обеих фаз, выгодно проводить по принципу противотока газ и жидкость поступают с противополон ных концов аппарата (газ снизу, жидкость сверху). Таким образом используется наибольшая доступная разность концентраций. При расчете противоточных процессов удобно ввести понятие теоретической тарелки или ступени переноса . При этом непрерывный процесс переноса приближенно заменяется ступенчатым и принимается, что на каждой ступени устанавливается равновесие между фазами. Необходимое число теоретических тарелок находится простым графическим методом строится диаграмма, в которой по двум осям отложены концентрации рассматриваемого компонента в двух фазах. На этой диаграмме проводятся линия равновесия по закону растворимости и рабочая линия по уравнению материального баланса. Ступенчатый процесс представляется на диаграмме ломаной, прямоугольные ступеньки которой лежат между линией равновесия и рабочей линией. Число теоретических тарелок равно числу ступенек этой линии. [c.167] В тарельчатых колоннах необходимое число действительных тарелок находится умножением числа теоретических тарелок на коэффициент полезного действия тарелки, находимый раз навсегда экспериментально. В насадочных колоннах (скрубберах) определяется экспериментально длина насадки, эквивалентная одной теоретической тарелке. В аппаратах с пробулькиванием (барбо-тан ем) из эксперимента находится высота подъема пузырьков. экшвалентная теорётйчёскои тарелке. [c.167] Метод теоретических тарелок позволяет, таким образом, для противоточных аппаратов обойти расчет самого диффузионного процесса он заменяется расчетом равновесия, дополненным эмпирическими коэффициентами. Если известны коэффициенты переноса, то длину, эквивалентную одной теоретической тарелке, или коэффициент полезного действия можно рассчитать. Для тарельчатых колонн естественным представляется нестационарный метод расчета коэффициента полезного действия, подробно разработанный Кишиневским [81. В этом методе рассматривается нестационарный процесс диффузии для жидкой частицы за время ее пребывания на тарелке, без пользования понятием приведенной пленки. Для насадочных колонн успешно применяется стационарный метод расчета в приближении двойной пленки при атом число теоретических тарелок выражается через число единиц переноса (ЧЕП), которое, согласно формуле (III, 38а), связано с критерием Стэнтона. Изложение этого вопроса можно найти в монографии Рамма [9], к которой и отсылаем интересуюш егося читателя. Анализ, учитываюш ий процессы не только диффузии, но и теплопередачи, дал Жаворонков [10]. [c.167] Методы расчета диффузионных процессов и аппаратов химической технологии излагаются более подробно в специальных курсах (например, 111, 12]), снабженных обширной библиографией. Изложенная в настоящей главе стационарная модель, строго говоря, соответствует случаю пленочного течения жидкости. Для интенсивных процессов, где жидкость разбивается на отдельные канли, физическая картина явления ближе к нестационарной модели обновляющейся поверхности, развитой Кишиневским [8] и другими авторами. То же относится и к процессам, в которых газ разбивается на отдельные пузырьки, иробулькивающие сквозь жидкость (барботаж). Работу Кишиневского, который пользовался операторным методом (преобразованием Лапласа), мы уже излагали в главе II. Более подробные сведения по этому вопросу с указанием соответствующей литературы можно найти в книге Кафарова [И]. [c.168] Вернуться к основной статье