ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Численные методы расчета процессов экстрагирования из "Массообменные процессы химической технологии" Выше все процессы диффузионного извлечения рассматривались при постоянных значениях коэффициента внутренней диффузии, интенсивности внешней массоотдачи, размеров частиц и расходов взаимодействующих фаз. В реальных условиях работы экстракционной аппаратуры некоторые из этих параметров вслед-ст вие технологических причин или конструктивных особенностей аппарата могут изменяться либо по длине зоны взаимодействия (непрерывные процессы прямо- и противотока), либо во времени (периодическое экстрагирование). [c.127] При извлечении из неподвижного слоя материала указанные параметры могут быть одновременно функцией координат и вре мени. Например, коэффициент диффузии в процессе экстрагиро вания некоторых материалов может изменяться на порядок [12] Размер частиц может уменьшаться при их истирании за счет взаи модействия друг с другом или с транспортирующим устройством С уменьшением размеров частиц меняется коэффициент внешней массоотдачи. [c.127] Прямые аналитические методы решеиия диффузионного уравнения (2.104) при переменных с и р в общем случае невозможны. Поэтому естественным при анализе таких задач является переход к расчету в пределах отдельных небольших интервалов, где с некоторым приближением можно принять все параметры постоянными. В экстракционной технике известен метод интервальноитерационного анализа [12], основанный на предположении о линейном характере изменения концентрации растворителя в пределах каждого интервала. При этом, с одной стороны, интервалы должны быть не слишком малыми, чтобы в каждом из них содержалось представительное количество частиц, а с другой — достаточно малыми, чтобы можно было считать параметры процесса неизменными, а изменение концентрации — линейным. [c.128] Задача интервального метода сводится к нахождению поля концентрации целевого компонента внутри частиц правильной формы. Основная трудность анализа заключается в том, что в каждый последующий интервал (кроме первого) частицы входят не с равномерной концентрацией целевого компонента, как это обычно имело место в задачах, рассматриваемых ранее, а со сложным начальным распределением компонента по радиусу частиц, соответствующем конечному для предыдущего интервала. Разновидностью аналитической процедуры может служить [12] введение избыточной концентрации компонента внутри частицы по отношению к концентрации в жидкости, что позволяет вместо однородного уравнения (2.104) с переменной во времени концентрацией окружающей среды рассматривать неоднородное дифференциальное уравнение нестационарной диффузии, но х постоянными граничными условиями. [c.128] Расчет ио интервальной схеме предполагает, что значение параметров процесса известно во всем диапазоне изменения условий процесса. [c.128] Прямоточная схема движения значительно проще нротивоточ-ной по объему необходимых для расчета вычислений (аналогичная ситуация имела место при расчете каскада аппаратов). [c.128] Поскольку аналитические решения для каждого интервала представляются бесконечными рядами, имеющими разную скорость сходимости на кал дом интервале, то расчеты экстракционных процессов интервально-итерационным методом практически возможны только при помощи ЭВМ. [c.128] Вернуться к основной статье