ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Расчет числа ступеней в аппаратах со ступенчатым контактом фаз из "Основные процессы и аппараты химической технологии" Уравнения (3.48) — (3.56) являются строгими при постоянстве расходов фаз и линейности равновесия. В пределах одной ступени, как правило, изменение расходов фаз и наклона линии равновесия невелико. [c.106] В некоторых случаях источником данных для расчета общих чисел единиц переноса могут служить эмпирические уравнения для частных чисел (см. разд. 3.2). Если расчет начинают, как показано на рис. 3.5, с той ступени, на которую наступает газ или экстрагент, нaчeниe пг обычно принимают равным тангенсу угла наклона линии равновесия в точке, соответствующей составу жидкости или экстрагируемого раствора на выходе из ступени, для которой определяют общее число единиц переноса. За расход жидкости или экстрагируемого раствора удобно принимать значение его на выходе из соответствующей ступени, а в качестве расхода газа или экстрагента — значение на входе. Если расходы фаз и тангенс угла наклона линии равновесия претерпевают существенные изменения, в расчетах используют их средние для каждой ступени значения, которые можно определить, повторяя расчет несколько раз. [c.106] Схема расчета на рис. 3.5 предназначена для тех случаев, когда эффективность ступени рассчитывают по газовой фазе или фазе экстрагента. Если эффективность выражают по другой фазе, удобнее начинать расчет со ступени, на которую поступает жидкая фаза или экстрагируемый раствор. Последовательность операций расчета для такого случая показана в примере 6. [c.106] Пример 6. Определить число ступеней смесительно-отстойного экстрактора для экстракции брома тетрахлопидом углерода (см. пример I). Принять, что каждая ступень имеет смеситель объемом 0,15 м, снабженный шестнлопастной турбинной мешалкой диаметром 0,2 м с частотой вращения 3 с . [c.106] Из материального баланса процесса, составленного в примере 1, следует = 15 кг/с, Ок= 1,3425 кг/с, лГ =0,01 масс, доли, / =0,1061 масс, доли, лг = 0,01 масс, доли. Начиная нумерацию ступеней от входа экстрагируемого раствора, можно считать /1=0,1061 масс, доли, д о = 0,01 масс, доли (если пользоваться обозначениями, приведенными на рис, 3.1,6, но нумеровать ступени в обратном порядке). Ис.чодя из этих величин, рассчитаем состав экстрагируемого раствора на выходе первой и последующих ступеней. Очевидно, расчет должен окончиться на той ступени, с которой выходит водный раствор, содержащий бром в количестве, равном нли меньшем его конечной концентрации в экстрагируемом растворе, определенной из материального баланса (хк = 0,000505 масс. доли). [c.107] Ввиду отсутствия соответствующих данных вязкость разбавленных растворов брома а воде примем равной вязкости воды (0,891 мПа-с при 25 С 4]), а межфазное натяжение — равным межфазному натяжению между водой и чистым тетрахлоридом углерода (0,046 мН/м [12]). Коэффициент диффузии в разбавленном растворе брома в воде при 12 С равен 0,9-10 м 7с [13 . Приведя эту величину к температуре 25 °С, получим ),= 1,3-10 м /с. [c.107] Таким образом, пренебрегая диффузионным сопротивлением в фа.зе экстрагента, коэффициент массопередачи, рассчитанный но водной фазе, можно принять равным А,=4,88-10 м/с. [c.107] Следовательно, обьемный расход поступающего на первую ступень исходного раствора равен К, = /.о/()л 11=13/1004 = 0,01494 mV . [c.108] Вернуться к основной статье