ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Фролов, Н. В. Гаврилов. Осмотический коэффициент и экстракционный метод определения коэффициентов активности из "Жидкостная экстракция" Противоточное движение диспергированной и сплошной фаз в полидисперсных системах сопровождается прямоточным движением мелких частиц диспергированной фазы (уносом). Влияние уноса на общий эффект процесса диффузии имеет весьма важное значение, так как оно связано с емкостью колонных аппаратов, а также со снижением их эффективности и увеличением потерь диспергирований фазы, растворителя или продукта. [c.282] В приведенных уравнениях с — диаметр капли — число капель-в единице объема, — число капель, проходящих через единицу сечения колонны. [c.283] Частицы с размерами мепее критической величины непрер 1вно увлекаются жидкостью, частицы же с кр Движутся противотоком. Таким образом, скорость частиц может приобретать положительные и отрицательные значения. [c.284] Унос частиц можно исследовать путем интегрирования уравнения (1) в пределах от нуля до критической величины частиц осталь ное количество частиц, движущихся противотоком, можно найти путем интегрирования в пределах от их критической величины до бесконечности. [c.284] Здесь Ар — разность плотностей фаз [г — вязкость сплошной фазы g — ускорение свободного падения. [c.285] Решение этой системы уравнений в явном виде для X (УС) представляет весьма сложную задачу. Поэтому основные зависимости приведены на рис. 2 и 3. [c.285] На рис. 2 показано отношение 1/ 17 в виде функции критерия скорости А. Путем интерполяции обоих графиков можно определить величину расходов обеих фаз и УС при технологически допустимой величине уноса или, наоборот, величину уноса и УС для заданных расходов. [c.286] Материальный баланс -й ступени для массопередачи в схематичном виде приведен на рис. 5. Вход и выход диспергированной жидкости осуществляется в виде р потоков. Расходы отдельных потоков являются переменными величинами как по порядковому номеру ступени 1, так и по порядковому номеру фракции /. [c.288] Здесь с — объемный расход сплошной фазы с о — объемный расход инертной составляющей в сплошной фазе. [c.290] Расчет экстрактора с помощью предложенного метода состоит из последовательного определения ступеней переноса вещества пс сопряженным уравнениям (4), (5), (8—12) и решения материальногс баланса (6). Выражение ступени переноса вещества в таком виде приводит к квадратному уравнению. Последовательный расчет продолжается до тех пор, пока не будут выполнены краевые условия (7). [c.290] Так как численное решение приведенных выше соотношенш при криволинейном ходе линии равновесия и взаимной раствори мости жидкостей представляет сложную вычислительную задачу то решение было сформулировано для автоматической вычислитель ной машины. [c.290] При расчете кривая равновесия выражается в виде многочлеш пятой степени (по концентрации). [c.290] Таким образом, нами проведен теоретический анализ поведения полидисперсной фазы в колонном экстракторе, а также сформулированы соотношения, характеризующие гидродинамический режим работы и массопередачу в этом аппарате. В результате показано, что влияние полидисперсного характера фазы необходимо учитывать при проектировании химического оборудования и пренебрежение этим может привести к большим ошибкам. [c.291] Ароматизированный экстракт из газойлей каталитического крекинга может служить исходным сырьем для ряда нефтехимических синтезов (в том числе, для получения нафталина и активной сажи). При экстракции из легкого сернистого газойля каталитического крекинга фурфуролом с применением второго промывного растворителя (бензин галоша ) качество экстракта значительно повышается. Получающийся при этом рафинат может использоваться как высоко-цетановый компонент дизельного топлива. [c.291] В опытах использовался легкий газойль каталитического крекинга двух партий с интервалами кипения фракций (при разгонке по ГОСТ 2177—59) 200—355 и 159—329° С. Физические свойства газойлей соответственно следующие плотность (р ) 0,873 и 0,843 г см кинематический коэффициент вязкости (v ) 2,848 и 2,450 сст коэффициент рефракции (п ) 1,5050 и 1,4842. Содержание серы соответственно составляло 1,90 и 1,50 вес. %, нафталиновой ароматики — 12,2 и 10,0 вес. %. Фурфурол получали путем перегонки фурфурола-сырца, к которому затем добавлялось - 3,0 вес. % воды. Свойства обводненного фурфурола р = 1,130 г/см = = 1,1385 сст тг = 1,520. Бензин галоша выкипал в интервале 83—117° С и имел следующие свойства р = 0,690 г см v = = 0,556 сст = 1,400. В опытах на эффективность экстракции в РДЭ отбор проб экстрактного и рафинатного растворов производился при установившемся режиме, который наступал после смены не менее 4—6 объемов жидкости, соответствующих величине 4—6 геометрических объемов рабочей зоны РДЭ. Экстракт и рафинат получали многократной отмывкой фурфурола водой из растворов и отгонкой из них бензина на колонках четкой ректификации. Для возможности сопоставления экстракта и рафината из различных партий газойля отгонку осуществляли до 180° С. [c.293] В экстрактор поступает три потока газойль — в середину рабочей зоны, фурфурол — сверху и промывной растворитель бензин — снизу. Место ввода делит РДЭ на равные экстракционную и промывную части, для которых величина ВЭТС может оказаться неодинаковой [1]. Однако для оценки эффективности экстракции в РДЭ (определяемой сопоставлением га рафината, получаемого на РДЭ, с о рафината, получаемого путем проведения ступенчато-непрерывной экстракции в термостатированных воронках при тех же условиях) нами было сделано допущение о равенстве ВЭТС в обеих частях аппарата. Поскольку сырье подавалось в середину рабочей зоны РДЭ, то при ступенчато-непрерывной экстракции оно также вводилось на среднюю ступень. Таким образом, по кривой зависимости Wu рафината от N, построенной по данным ступенчато-непрерывной экстракции, определялось число теоретических ступеней контакта (N) в РДЭ. [c.293] Анализ контактирующих фаз по ступеням экстракции в лабораторном экстракторе смеситель-отстойник на данной жидкостной системе показал [1], что физические свойства этих фаз претерпевают значительные изменения. Поверхностное натяжение, например, между фазами изменялось от 4 до 0,7 дин1см. [c.293] Равновесные растворы получали смешением исходных газойля, фурфурола и бензина (т. е. в смеси с извлекаемыми компонентами) в необходимом весовом соотношении. Так 1м образом, физические свойства фаз, хотя и усредненно, приближались к реальным при наложении массопередачи. Поверхностное натяжение между равновесными экстрактным и рафинатным растворами имело величину порядка 2—3 дин/ см. В табл. 1 даны результаты опытов по захлебыванию, выраженные числом оборотов Ид, при котором происходило захлебывание с равновесными растворами и при массопередаче. Использование равновесных экстрактного и рафинатного растворов при исследовании скорости захлебывания в РДЭ (экстракция осуществляется с помощью двух растворителей) позволяет, как следует из табл. 1, получить близкие к истинным значениям данные. Хотя при этом физико-химические свойства фаз почти не меняются, изменение степени дисперсности по высоте экстрактора и неравномерность объемных с тймарных расходов в различных сечениях аппарата, повидимому, близки к истинной обстановке, которая имеет место при наложении массопередачи. [c.294] Вернуться к основной статье