ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Методика эксперимента при абсорбции и ректификации из "Роторно-плёночные тепло- и массообменные аппараты" Условие (И.4а) соответствует абсорбции хорошо растворимых газов с быстро протекающей реакцией в жидкой фазе. В работах [164—166] показано, что примером такого процесса является абсорбция аммиака растворами сильных неорганических кислот серной или соляной. [c.60] Условие (П.46) соответствует абсорбции или десорбции плохо растворимых газов. Это подтверждается экспериментальными исследованиями абсорбции двуокиси углерода и кислорода водой и десорбции указан ых газов из воды [167—170]. [c.60] Возможность расчета кинетики процесса абсорбции, при котором общее диффузионное сопротивление распределено между обеими фазами, на основании определенных указанным способом фазовых коэффициентов массопередачи с последующим применением уравнения (II.2) показана в работе [165]. [c.60] Таким образом, при исследовании абсорбции возможно применение метода, заключающегося в проведении двух серий опытов. Первая серия соответствует случаю, когда диффузионное сопротивление распределено между фазами, вторая — случаю, когда диффузионное сопротивление сосредоточено в одной из фаз. Этот метод был применен в работе [165] при исследовании абсорбции аммиака водой и растворами серной кислоты. По результатам сернокислотной абсорбции определяли значения hy. Значения /г находили, вычитая из экспериментально определенных при водной абсорбции аммиака значений hoy значения hy, полученные из опытов по абсорбции аммиака серной кислотой. Расчет проводили по уравнению (II.2). Следует специально отметить необходимость соблюдения идентичности гидродинамической обстановки в каждой паре опытов. [c.61] Для аппаратов с фиксированной поверхностью межфазового контакта практический интерес представляет запись тех же уравнений относительно Ну и hx. [c.61] Известные в литературе методы определения (Зу и (hy и hx) в общем виде основаны на проведении серии или нескольких серий опытов, в ходе которых изменяется одна из входящих в правую часть уравнений (И.5) и (П.6) или (II.7) и (II.8) величин. В результате получают набор различных значений Коу или hoy. В дальнейшем, прибегая к одному из математических приемов, можно на основе уравнений (И.2) или (II.3) вычислить фазовые характеристики массопередачи. Покажем такую возможность на конкретных примерах. [c.61] Располагая данными серии опытов, проведенных при переменном Rey и постоянном Rex, можно методом подбора найти такое значение ai, при котором опытные точки будут группироваться около прямой линии, построенной в 1К00 рдинатах 1/Коу—1/Re i. Тогда начальная ордината дает значение N, а р определяется из уравнения (11.10). [c.62] Зицмап и Штуке [177, 178] применили интересный экспериментальный прием, заключающийся в проведении двух серий опытов обычной ректификации и ректификации с добавлением в паровую фазу инертного газа (азота или водорода). При этом все изменения интенсивности массообмена, связанные с добавлением инертного газа, относятся к паровой фазе. Сравнивая значения hoy, полученные при равных L и G, можно определить и hy. [c.62] Формулируя общую концепцию массообмена при ректификации, большинство авторов справедливо считают, что результирующий массообменный эффект должен включать массоотдачу в жидкой фазе. К сожалению, математическая интерпретация этого положения носит не всегда достаточно строгий характер. [c.63] Разумеется, это уравнение не может быть достаточно строго обосновано. В результате его апробации автор приходит к выводу— столь же ошибочному, сколь и неожиданному-—что диффузионное сопротивление в жидкой фазе вообще отсутствует. [c.63] Я- Рудовым и А. Н. Плановским [181, 182] предложен метод получения фазовых характеристик массообмена, основанный на сопоставлении экспериментальных данных по ректификации разбавленных растворов различных веществ (0,01—1,00%) в одном и том же растворителе. В этом случае при постоянных нагрузках по пару и жидкости (G/L=l) различие в значениях hoy определяется только различием в коэффициентах молекулярной диффузии Dx и Dy. [c.63] Для массообмена при ректификации значительное распространение получили методы, основанные на зависимости hoy от массообменного фактора mGIL. Изменение последнего достигается либо варьированием области рабочих концентраций (при этом меняется т), либо изменением соотношения G/L, что возможно при переменном флегмовом числе. [c.63] Если допустить, что hx и hy для выбранной смеси не зависят от ее состава, то, проведя серию экспериментов в достаточно широком диапазоне изменения рабочих концентраций при постоянном соотношении GJL и постоянных Re и Re ,, можно получить зависимость hoy = i tn). Прямолинейный характер такой зависимости определяется принятым допущением и следует из уравнения (И.2). [c.63] Данный метод был реализован в работах [164, 184—186]. [c.63] Ограниченность его применения определяется указанным допущением, что справедливо отмечается в работах [187, 188]. [c.63] Нелинейный характер функции ф(т), вызванный изменением S и особенно S , при изменении диапазона рабочих концентраций, несколько снижает степень достоверности получаемых при использовании такого метода результатов, а в отдельных случаях может привести даже к отрицательным значениям hy, что, разумеется, лишено какого-либо физического смысла. В связи с этим в работе [189] предлагается функцию ф(т) разбить на ряд отдельных участков с определением фазовых характеристик массообмена в пределах каждого участка. [c.64] Массообменный фактор mG/L можно изменить в более широких пределах, если проводить опыты при переменном соотношении G/L. При этом можно избежать ограничений, свойственных предыдущему методу, и работать примерно в одном и том же диапазоне концентраций, т. е. с постоянным т. Такой метод применим в основном только к аппаратам с фиксированной поверхностью межфазо вого контакта, не меняющейся при изменении G/L. [c.64] Указанный метод был успешно применен в ходе исследования массопередачи при ректификации в орошаемой трубке. Уравнение для массопередачи в паровой фазе при турбулентном режиме течения оказалось весьма близким к уравнению, выведенному на основе тройной аналогии [192]. Это обстоятельство весьма важно и принципиально не только для подтверждения корректности метода, но и как доказательство справедливости принципа аддитивности диффузионных сопротивлений. Было получено удовлетворительное совладение и с результатами высчилений на основе экспериментально измеренного профиля концентраций парового потока. [c.64] Вернуться к основной статье