ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Массопередача при наличии химической реакции из "Введение в теорию и расчеты химических и нефтехимических реакторов" Быстрая химическая реакция. Рассмотрим реакцию типа А (в газе) -Н ЬВ (в жидкости) — продукт реакции. [c.177] Скорость реакции бесконечно или несравнимо велика относительно скорости массообмена. Принимаются следующие допущения А присутствует только в основном слое газа В — только в основном слое жидкости каждый кмоль А взаимодействует с Ь кмоль В. [c.177] Уравнение (VII,66) позволяет вычислить текущие составы компонентов А ж В в любом сечении по высоте колонны. [c.178] При отсутствии инертного газа каждая фаза состоит только из чистых реагентов А или В. В таком случае и в уравнении материального баланса могут входить только потоки реагентов ж Ь. [c.178] Пример VII-2. Цель примера — иллюстрировать изменение формы расчетного уравнения в зависимости от особой формы материального баланса. [c.181] В данном случае инертные носители отсутствуют и написать уравнение материального баланса в зависимости от G п L (массовых скоростей инертных газов) нельзя. Однако общие мольные расходы газа и жидкости G и L остаются постоянными по следующим причинам на каждый израсходованный моль lj образуется 1 моль НС1, который возвращается в газовую фазу каждый израсходованный моль бензола превращается в 1 моль хлорбензола. [c.181] Реакция протекает с большой скоростью в жидкой фазе по типу А (С) -Ь - - ( ) — продукт. Для упрош,ения допускается, что Рд =Рвь=Рь-Схема процесса дана на рис. УП-7. [c.182] Далее для ряда произвольных значений но высоте колонны вычисляют соответствующие значения сд и равновесные Рд р после чего находят движущую силу процесса Др = рд — рд . Результаты вычислений даны в табл. 27. [c.183] Пример У11-4. В условиях предыдущего примера определить высоту абсорбционной колонны, в которой производится поглощение того же компонента концентрированным раствором кислоты с начальной концентрацией сд от = 0,8 клtoJlь л . Схема процесса дана на рис. УП-8. [c.183] Для определения высоты колонны составим табл. 28. [c.185] Пример 11-6. Определить высоту абсорбционной колонны для очистки воздуха (ри = 0,001 ат, р = 0,0002 ат) от загрязнений водным раствором кислоты при Сн = 0,128 кмоль-м . Схема установки приведена на рис. 11-10. Как и в предыдущих примерах, известны Р а = 32 кмоль-м -ч -ат Ра1,я = 0,1 ч Яд=0,124 ат кмоль п = 1 ат = 64,5 кмоль-ч О = = 9 кмоль-ч -, с, = 56 кмоль-м . [c.185] Над плоскостью раздела в верхней части колонны основное диффузионное сопротивление сосредоточено в газовом пограничном —слое, и он контролирует процесс. Молекула %к- компонента, достигнув поверхности раздела фаз, реагирует с жидкостью и быстро проходит через ее граничный слой. [c.186] Из формулы (VII,82) следует, что это произойдет при рд = 0,000395. Это значение рд определяет границу применения расчетных формул для нахождения высоты нижней и верхней частей колонны. Задаваясь по высоте колонны различными значениями рд, получим величины, приведенные в табл. 29. [c.186] Отсюда полная высота колонны к = 0,43 + 0,18 я 0,6 м. [c.187] При графическом интегрировании строится график 1/Гд = / (рд). [c.187] В приведенном примере имеются две зоны реакции, и компонент В еще не исчерпан полностью на выходе из реактора. При недостаточном количестве В он может быть исчерпан еще до выхода из аппарата. Тогда газ, входшций снизу, в части колонны будет находиться в контакте с жидкостью, освобожденной от В, т. е. произойдет физическая абсорбция (без реакции). [c.187] В таком случае реактор по высоте можно разделить на три зоны (рис. VII-ll). [c.187] В верхней зоне I жидкость L содержит максимальное количество компонента В (концентрация x ) газ С — минимальное количество А (1/4). Вследствие значительного содержания В и бесконечно большой скорости реакции она происходит на поверхности раздела фаз основное сопротивление сосредоточено в газовом слое. Расчетное уравнение для высоты этой зоны к, находим по формуле (VI 1,73). [c.187] Вернуться к основной статье