ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Расчет контакторов с продольным перемешиванием Мишек, В. Род из "Последние достижения в области жидкостной экстракции" В настоящей главе советский читатель найдет весьма полезный обзор литературы, в том числе малодоступной. Тем не менее, по-видимому, не стоило уделять столько внимания распылительным колоннам. Возникающие в них циркуляционные токи способствуют практически цолному перемешиванию сплошной фазы и настолько у.меньшают движущую силу процесса, что подобные аппараты в настоящее время практически не применяются. [c.165] Оказалось, что в этих случаях совпадают даже значения численного коэффициента х, равного 0,5. [c.166] Это приближенное выражение качественно правильно отражает влияние Н 11 D колонны. Так, для колонн большого диаметра D ) ) Н), когда масштаб турбулентности определяется расстоянием между тарелками, уравнение (В) дает эф = i7, и наоборот, при большом расстоянии между тарелками эф D п уравнение (А) описывает перемешивание в трубе. [c.166] Первый член уравнения описывает уменьшение неравномерности движения капель вследствие повышения интенсивности пульсаций (и эф 27). Указанная неравномерность вызвана распределением капель по размерам. При низких интенсивностях пульсаций спектр размеров капель широк, при повышении интенсивности — сужается. [c.166] Учитывая, что Ец и Ej описываются [1421 уравнением (А), можно получить для Езф выражение типа (Г), где m = 1. Таким образом, масштабный эффект проявляется как усиление продольного перемешивания с ростом диаметра колонн, что подтверждается работами [141, 1421. [c.167] Если в аппаратах характерный размер I не меняется (насадочные и ситчатые коОюнны при Н = idem), то масштабный эффект определяется поперечной неравномерностью, т. е. вторым членом уравнения (Ж). Он может быть уменьшен за счет улучшения распределения (уменьшения и ) и усиления поперечного перемешивания (роста и эФ и Ej ). [c.167] Для роторных аппаратов, когда поперечное перемешивание весьма интенсивно, поперечная неравномерность становится несущественной и масштабный эффект будет определяться увеличением размера /, ответственного за масштаб турбулентности (увеличение расстояния между дисками, которое обычно принимают пропорциональным диаметру колонны). Этим и объясняется возрастание ВЕП таких колонн на порядок и более при переходе от лабораторных аппаратов к промышленным. Ясно, что масштабный эффект таких аппаратов будет минимальным при правильном выборе расстояния I или при введении каких-либо ограничителей продольного перемешивания. [c.167] Надежные расчеты эффективности экстракционных колонн представляют собой трудную задачу. Причина этого заключается не только в более позднем резвитии методов этих расчетов по сравнению, наиример, с методами расчета теплопередачи или тарельчатых ректификационных колонн, но также и в качественном отличии самого процесса экстракции. Это различие проявляется в более значительном продольном перемешивании в обеих жидких фазах. Вследствие этого коэффициенты массопередачи, определяемые в модельных аппаратах без учета продольного перемешивания, не соответствуют коэффициентам в промышленных установках. Исследования показали, что в некоторых промышленных экстрак-цпонных колоннах 60—75% их эффективной высоты теряются вследствие лродольного перемешивания. [c.173] В то же время недавно при расчетах экстракции с учетом продольного перемешивания были получены надежные результаты [1]. Принимая во внимание влияние прямого и обратного перемешивания, были определены общие коэффициенты массопередачи на модели роторно-дискового контактора (РДК) диаметром 50 мм, а также на промышленной колонне диаметром 2000 мм. Коэффициенты массопередачи оказались одинаковыми для обоих аппаратов. Таким образом была показана возможность надежного моделирования экстракционных колонн. [c.173] Продольное перемешивание имеет место во всех типах экстракционного оборудования. Наибольшее влияние оно оказывает на эффективности колонных аппаратов, поэтому настоящая глава посвящена главным образом этому типу аппаратов. [c.173] Уравнение (4) применимо даже тогда, когда т не является постоянной величиной и когда правило аддитивности фазовых сопротивлений, выражаемое уравнением (5), неточно. [c.174] Поведение систем при экстракции обычно описывается с помощью математических моделей. Реальные системы сравниваются с ними. Большинство математических описаний (моделей) являются лишь приближением к физической реальности. Параметры моделей соответствуют некоторым физическим величинам, смысл которых должен быть установлен отдельно. [c.174] В простейшей математической модели пренебрегают продольным иеремешиваниехм и предполагают поршневое движение фаз через колонну. Величина единицы переноса может быть определена лишь экспериментально, однако полученное значение может быть использовано. лишь в определенных условиях. Модели, представленные в этой главе, имеют це.ль дать более реалистичное описание процесса. [c.174] Неблагоприятное влияние продольного перемешивания на эффективность экстракционных процессов происходит из-за уменьшения движущих сил массопередачи, обусловленного существованием скачка концентраций на входе фаз и продольного переноса растворенного компонента. Это может ограничивать скорость массопередачи. [c.174] Профили концентрации в колонне. [c.174] Упрощенные методы расчета, особенно те, которые основаны на аддитивности эффекта продольного перемешивания, представляют большой интерес, и им будет уделено особое внимание. Численные и графические методы расчета даются в легко понятной форме, а схемы, кроме того, заменяют примеры расчетов. Схемы могут служить первой грубой расчетной программой на вычислительные машины, важность которых постоянно увеличивается. [c.175] Вернуться к основной статье