ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Зависимость степени извлечения от высоты колонны и соотношения потоков из "Физико-химические основы жидкостной экстракции" Формулы (5.23), (5.24) определяют зависимость скорости массопередачи от высоты колонны и средней движущей силы процесса. [c.126] Однако целью расчета эффективности противоточной колонны является не вычисление скорости массопередачи [поскольку скорость массопередачи определяется непосредственно из уравнения материального баланса (5.9)], а определение зависимости высоты колонны от заданной степени извлечения экстрагируемого компонента. Такого рода зависимость может быть получена из уравнений (5.25), (5.26). Однако соотношения между степенью извлечения и высотой колонн могут быть получены в явном и весьма общем виде при переходе к безразмерным переменным. [c.126] Проведем соответствующие преобразования для наиболее простого случая при постоянных значениях коэффициента распределения и приведенного коэффициента массопередачи. [c.126] Рассмотрим вначале колонну бесконечной высоты. Очевидно, что при достаточно большом соотношении объемных скоростей подач Ь диспергированная фаза будет находиться в равновесии со сплошной в месте ввода последней. Аналогичное явление будет иметь место для колонны конечной высоты, но при бесконечно большом значении коэффициента массопередачи. [c.126] Таким образом, в случае выполнения неравенства (5.36) сплошная фаза имеет избыточную емкость, равновесие достигается в месте ввода сплошной фазы, и рабочий участок колонны расположен в месте ввода диспергированной фазы. Неравенство (5.36) имеет место, например, в том случае, когда сплошная фаза является растворителем, так как расход подаваемого растворителя должен обеспечить возможность полного извлечения. [c.127] Обычно при расчете противоточных колонн задаются концентрациями на входе сплошной и диспергированной фаз. Соответственно задачей расчета является определение концентраций обеих фаз на выходе из колонны заданной высоты Н. Для того чтобы воспользоваться решением (5.47), необходимо по заданным значениям г/2 в точке г=Ко.п Н и найти Хос, Хг и Уi. [c.129] Пример 5-1. Колонна имеет высоту 10 ж (Ко. п)д=0,5 м. Коэффициент распределения ф=1 соотношение объемных скоростей подач =2, концентрация в диспергированной фазе на входе в колонну дг1=0,1 моль л и в сплошной фазе 1 2=0,2 моль1л. Требуется найти распределение концентрации в диспергированной фазе по высоте колонны. [c.129] Соотношение (5.57) определяет предельное значение степени извлечения фг при изменении соотношения подач от минимального, соответствующего значению G=I до максимального, равного с . [c.130] Зависимость безразмерной высоты колонны от степени извлечения при значениях О, равных 1 1,2 2 оо, приведены на рис. 5-3. [c.130] Пример 5-2. Найти распределение концентраций в диспергированной фазе с помощью формул (5.56)—(5.62) при тех же параметрах, что и в примере 5-1. [c.131] Пример 5-3. Степень извлечения фг в экстракционной колонне при 0=1,2 равна 98%. Определить, насколько уменьшится степень извлечения в колонне той же высоты, если принять 0=1. При фгх=0,98 и 0=1,2 по формуле (5.58) находим 2=13,3. Подставляя найденное значение 2 в формулу (5.57), найдем новое значение степени извлечения — 93%. [c.131] Перейдем теперь к рассмотрению случая, когда полное извлечение может быть достигнуто для сплошной фазы, что имеет прак тическое значение при диспергировании растворителя. [c.131] При этом диспергированная фаза имеет избыточную емкость Уг Уг и рабочий участок колонны расположен в месте ввода сплошной фазы. [c.132] Выразим теперь степени извлечения, определяемые выражениями (5.53) через ф. [c.133] Пример 5-4. Высота колонны равна 20 м Кп = 0,1 /м L = 5 г1) = 0,15. Найти распределение концентраций сплошной и диспергированной фазы по высоте колонны, если a i=0,I моль/л,у2=0. [c.134] Так как в данном случае 0=0,75, то растворитель является диспергированной фазой. Искомое распределение найдем двумя способами. [c.134] Вернуться к основной статье