ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Общие положения. Графоаналитический расчет из "Общий курс процессов и аппаратов химической технологии" Массообменный эффект сети аппаратов при прочих равных условиях зависит от того, каким образом аппараты собраны в сеть. Покажем возможности соединения в сеть простейшей системы из двух аппаратов таких вариантов — пять (рис,10.30). При этом в каждом варианте внутри отдельного устройства возможны различные СКК — прямоток, противоток, ИП одной или обеих фаз. [c.831] При соединении аппаратов в цепи возникает ступенчатый контакт фаз. Чаще всего это ступенчатый противоток, нередко используют перекрестное соединение аппаратов. Ступенчатый прямоток эффективен только в смысле наращивания поверхности контакта фаз, его использование обусловлено лишь конструктивными соображениями либо спецификой технологического процесса, лежащей, как правило, вне массопереноса. [c.831] Каждому способу соединения аппаратов в сеть отвечает своя рабочая линия в диаграмме у — х, учитывающая как этот способ, так и СКК внутри каждого аппарата. [c.831] Таким же образом будет обозначен ступенчато-противоточный процесс при ИП обеих фаз в каждом аппарате. Только здесь рабочие линии вырождаются в рабочие точки с координатами у, xi для левого аппарата и У2, х — для правого. [c.832] Чем больше пропускная способность поверхностной стадии (т.е. величины а и Ь), тем ближе к линии равновесия заканчивается рабочая линия. Если в отдельных массообменных устройствах контакт фаз происходит идеально (kxF - , потоковая задача переноса), то фазы из каждой ступени уходят в равновесии. Поэтому рабочие линии должны заканчиваться на равновесной кривой, как это показано на рис. 10.31,о-Ш. Рассмотренные ситуации часто встречаются на практике именно они фигурируют в последующем анализе. [c.832] В Предьщущих разделах рассматривались аппараты с непрерывным контактом фаз. Сети аппаратов реализуют дискретный (ступенчатый) контакт фаз. Ранее было установлено, что при непрерывном контакте наиболее эффективно противоточное движение фазовых потоков. Однако в одиночном аппарате обеспечить такое движение удается далеко не всегда из-за необходимости диспергирования фаз для увеличения поверхности контакта из-за особенностей конструкции, обусловливающих поперечную неравномерность и обратное перемещивание потоков из-за специфических требований конкретной технологии. Поэтому в одиночном аппарате СКК может соответствовать прямотоку либо ИП одной или обеих фаз. Соединение таких одиночных аппаратов в цепочку с противоточным перемещением фаз от аппарата к аппарату позволяет приблизиться к противотоку, т.е. использовать достоинства этой схемы. [c.833] Ниже этот тривиальный случай отдельно не рассматривается. [c.833] Далее сети наиболее подробно анализируются применительно к цепочке аппаратов с противоточным движением фаз между аппаратами, менее детально — применительно к ступенчатоперекрестной схеме. В случае кривых линий равновесия расчет сетей ведется графически при т = onst сети для процессов класса 3(2-2) поддаются аналитическому расчету. [c.833] Схема ступенчатого противотока представлена на рис. 0.32, где концентрации вещества в одном сечении (между ступенями) обозначены в фазах одинаковыми индексами yi vi х, yf и х,. Условимся анализировать ступенчатый противоток на языке фазы х применительно к переносу вещества из этой фазы в фазу у . Проблема расчета ступенчатого противотока связана с числом ступеней — известных (задача эксплуатации) или искомых (задача проектирования). [c.833] Очертим около рабочей линии прямоугольник (рис. 10.33,а), ограниченный упомянутыми выше концентрациями, — рабочая линия является для него диагональю. Проведем вторую диагональ — она пройдет через середину рабочей линии под углом а к оси абсцисс, причем а = Р концы второй диагонали характеризуются точками с координатами х,- и у,+ь Xj+i- Тогда ступень, т.е. переход от одного сечения к другому, можно изобразить (жирные линии на рисунке) прямоугольным треугольником, опирающимся своей гипотенузой на эту вторую диагональ. Последняя при этом представляет собой фрагмент рабочей линии ступенчато-противоточной цепочки аппаратов (см. ниже). [c.835] Контур выше приведен на базе сечения и , это обусловлено предположением, что наряду с входными концентрациями Уо и Хо известна также выходная х , так что начальная точка рабочей линии уо, задана. Если же известна выходная концентрация у , то уравнение типа (10.43) будет получено из материального баланса для контура, замкнутого на концевое сечение О . [c.836] Для построенной рабочей линии характерны все особенности и ограничения, рассмотренные в разд. 10.7 применительно к одиночному противоточному устройству. В частности, остается правомерным понятие о минимальном потоке второй (нецелевой) фазы. [c.836] Вернуться к основной статье