ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Диффузионное извлечение из "Массообменные процессы химической технологии" Для частиц плоской формы Г = О, для протяженных частиц цилиндрической формы Г = I и для шара Г = 2. [c.134] Концентрация целевого компонента в экстрагенте вновь определяется уравнением материального баланса (2.108). [c.135] Концентрация С/ также находится из соотношения материального баланса (2.108). [c.136] Приведенные соотношения (2.106) — (2.115) предельным переходом В1 оо дают решения аналогичных задач диффузионного извлечения для граничных условий первого рода, т. е. при отсутствии кинетического сопротивления внешнему переносу целевого компонента. [c.136] Переход от текущего времени обработки фаз к продольной координате внутри аппарата для прямо- и противоточных процессов осуществляется по уравнению расхода каждой фазы. [c.136] Задача диффузионного извлечения компонента из неподвижного слоя монодисперсного материала для частиц простейших форм рассматривается в литературе [10]. [c.136] Пример 2.3. Рассматривается прямоточное извлечение из сферических частиц = 0,75-10 м чистым растворителем. Расходы твердой и жидкой фаз = 2,5-10- м (м2-с) и У = 0,025 м /(м -с). Вязкость и плотность экстрагента ц = 1,15-10 Па с и р = 1,1-Ю кг/м . Пористость частиц материала б = 0,45 порозность движущегося слоя дисперсной фазы е = 0,5, Коэффициент диффузии целевого компонента в растворителе Д = 5,33-10 м /с. [c.136] Графический метод нахождения корней уравнения представлен на рис. 2.17, где изображены левая (/) и правая (2) части уравнения (2.112). Из рис. 2.17 определяются значения первых пяти корней уравнения (х, = 3,17 (12 = 6,05 Из = 9,16 = 12,2 = 15,3. [c.137] Результаты расчетов с заменой т = х/у представлены на рис. 2.18, где нижняя кривая соответствует концентрации в растворителе, Предел кривых s/ ju и fj so для прямоточного процесса ( s/ so ) i o = 1-1/1.045 = 0,043. [c.138] Несколько более сложным оказывается анализ процесса экстрагирования растворимых включений из полидисперсного материала. [c.138] Совместное рассмотрение соотношений (2.117) и (2.118) дает значение концентрации компонента в экстрагенте С/. [c.139] Решения (2.118) и (2.119) при больших значениях критерия Фурье (практически эт// т 0,2) оказываются не слишком громоздкими и могут быть использованы для практических расчетов, причем сходимость рядов лучше в решении для среднего значения концентрации, чем в решении для отдельных фракций. [c.139] При экстрагировании из полидисперсной смеси целевой компонент относительно быстро извлекается из наиболее мелких частиц, что увеличивает его концентрацию в экстрагенте. Это может создать такую ситуацию, когда после выравнивания концентрации в жидкости и в мелкой фракции (точнее — после достижения равновесия) продолжающееся поступление целевого компонента частиц из крупной фракции в растворитель приведет к обратному процессу — поглощению части компонента мелкими частицами (рис. 2.19). [c.139] Непрерывное распределение дисперсного материала по размерам частиц существенно усложняет задачу экстрагирования, приводя к необходимости анализа интегральных уравнений. [c.139] Графический способ решения этого трансцендентного уравнення представлен на рис. 2.20, а более точный итерационный метод приводит к следующим значениям первых четырех корней = 1,85 цг = 2,37 (Лз = 3.24 М.4 = 3,68. [c.140] На рис. 2.21, а представлены распределения средних концентраций ко.м-понента в материале и в растворителе по длине прямоточного аппарата. [c.141] В литературе, посвященной процессам экстрагирования нз твердых материалов, рассматриваются [13] модельные представления о кинетике извлечения, в которых учитываются эффекты адсорбции целевого компонента на внутренней поверхности пор материала, возможные эффекты капиллярного и фильтрационного процессов переноса вещества внутри капиллярно-пористых материалов. [c.141] Вернуться к основной статье