Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English
При расчете один из компонентов (обычно тот, для которого константа фазового равновесия т близка к удельному расходу поглотителя /) выбирают в качестве ключевого. Изменяя удельный расход поглотителя, можно сделать ключевым тот или иной компонент. Для ключевого компонента задаются степенью извлечения.

ПОИСК





Абсорбция нескольких компонентов из смеси

из "Абсорбция газов"

При расчете один из компонентов (обычно тот, для которого константа фазового равновесия т близка к удельному расходу поглотителя /) выбирают в качестве ключевого. Изменяя удельный расход поглотителя, можно сделать ключевым тот или иной компонент. Для ключевого компонента задаются степенью извлечения. [c.291]
Компоненты более легкие, чем ключевой (с большим значением т) извлекаются из газа в меньшей степени, а уходящая жидкость будет близка к насыщению этими компонентами. Наоборот, компоненты более тяжелые, чем ключевой (с меньшим значением т) извлекаются в большей степени и их содержание в уходящем газе близко к равновесному с поступающей жидкостью. [c.291]
Присутствие других компонентов влияет как на равновесие, так и на скорость диффузии каждого компонента [1, 41. При этом, если диффузия происходит в одном направлении (например, абсорбция нескольких компонентов), то скорость ее уменьшается. Если же диффузия компонентов протекает в противоположных направлениях (например, абсорбция компонента из газовой фазы и испарение растворителя в газовую фазу), то скорость ее возрастает. Указанные влияния, однако, невелики и в дальнейшем мы будем принимать, что коэффициент массопередачи и константа фазового равновесия каждого компонента смеси не зависят от присутствия других компонентов. [c.291]
Расчет абсорбции нескольких компонентов сложен и еще недостаточно разработан. Основной трудностью является нелинейность систем дифференциальных уравнений, обусловленная тем, что расходы фаз изменяются по высоте абсорбера, причем эти изменения определяются количеством всех поглощенных компонентов. Описанные в литературе методы расчета [1, 4, 12—141 исходят из представления о теоретической тарелке и не учитывают кинетики процесса. При этом невозможно учесть различие в скоростях абсорбции отдельных компонентов в результате расчетная степень извлечения менее растворимых и медленно поглощающихся компонентов оказывается завышенной. [c.291]
Решение краевой задачи усложнено тем, что М/ и (3 —неизвестные нелинейные функции, зависящие от искомого решения X . Эти функции могут быть рассчитаны лишь после решения системы уравнений для всех компонентов. При численном интегрировании надо сначала задаться значениями g к гпу ь узловых точках, а после решения системы проверить принятые значения при несовпадении расчет повторяют. [c.293]
Таким образом, вычислив Лд и Ву , как указано выше, можно по формулам (1У-69) и (1У-70) найти Лу и Ву при =2, 3,. .., /г+1 (прямой ход). Далее, исходя из второго граничного условия (Х/, . 1=Х/л ), определяют по уравнению (1У-68) значения Х, при к=п, п—, . .., 2, 1 (обратный ход). [c.294]
Описанный метод расчета применим для определения количеств и составов фаз при известном числе единиц переноса Мц. Значение Л о надо определить предварительно по заданной степени извлечения ключевого компонента. Это можно сделать приближенным способом (стр. 299), так как мало зависит от изменения и / по высоте аппарата. При абсорбции нескольких компонентов возможно появление экстремумов на кривых изменения составов отдельных компонентов. Нетрудно показать, что экстремуму на кривой Х (и У ) соответствует условие dXj= X df , при этом ниже точки экстремума будет происходить десорбция компонента /. На кривой возможен экстремум без перехода к десорбции вследствие возрастания количества жидкости в результате абсорбции более растворимых компонентов. [c.295]
Абсорбционный фактор может быть определен, как отношение наклонов рабочей линии и линии равновесия, т. е. [c.296]
По значениям Л/ и можно найти (см. табл. 21). Следует иметь в виду, что Л / и / могут в данном случае принимать любые положительные и отрицательные значения. [c.296]
При прямом ходе находят Л у, и Ву. (А=1, 2, п), а при обратном ходе, исходя из второго граничного условия (А у, 1 = = чк)—значения Х к (к=п, п—1, 2, 1). [c.297]
Расчет абсорбции нескольких компонентов на вычислительных машинах. Рассмотренные способы расчета абсорбции нескольких компонентов громоздки и связаны с большим объемом вычислений, которые к тому же приходится несколько раз повторять. Сложность расчета возрастает с увеличением числа компонентов и ступеней. Поэтому расчет производят обычно на цифровых вычислительных машинах. Опубликованные в этой области работы [141 основаны на представлении о теоретической тарелке. По нашему мнению, целесообразнее использовать описанную выше методику. [c.297]
На рис. 86 показана блок-схема расчета абсорберов со ступенчатым контактом с учетом неизотермичности приближенным методом. Исходными данными являются составы поступающих газа (Ку ) и жидкости (Худ,), удельный расход поглотителя /, число ступеней п, число единиц переноса на ступень N (для ключевого компонента), отношения А,-, температура поступающей жидкости Од,, теплоемкость жидкости с и дифференциальная теплота растворения Фу, а также значения у] в функции от Ху и . [c.297]
Расчет выполняют отдельными циклами. В каждом цикле вычисляют концентрации Ху для всех J компонентов. Найденные значения Ху используют для следующего расчетного цикла. После каждого цикла (кроме первого) проверяют совпадение найденных Ху со значениями, полученными в предыдущем (р—1)-м цикле. Расчет заканчивают, когда абсолютная величина разности между этими значениями будет меньше величины е, определяемой предъяв-ляемыми к точности расчета требованиями. [c.297]
Число ступеней можно определить предварительно приближенным способом. В другом случае расчет ведут при разных числах ступеней и затем выбирают то число ступеней, при котором степень извлечения ключевого компонента близка к заданной. [c.299]
Приближенный метод расчета. В случае разбавленной газовой смеси, содержащей большое количество инертного газа, расчет значительно упрощается. При этом расход газа в процессе абсорбции можно считать неизменным, равным расходу инертного газа. В данном случае =1 и, в соответствии с уравнением (1У-72), также /а=1. Таким образом, подбор значений Я и в процессе расчета отпадает, причем абсорбция каждого из компонентов не зависит от поглощения остальных компонентов. [c.299]
В рассматриваемом случае для расчета абсорбера можно воспользоваться формулами, приведенными в главе П1. Так, для абсорберов с непрерывным контактом, работающих противотоком, число единиц переноса может быть определено по заданной степени извлечения ключевого компонента посредством уравнения (П1-75) далее, по уравнению (П1-77) рассчитывают степени извлечения остальных компонентов при известных уже значениях N. Аналогично для абсорберов со ступенчатым контактом число ступеней определяют, исходя из значения ф для ключевого компонента, по уравнению (П1-ПЗ), а ф для остальных компонентов рассчитывают по уравнению (П1-112). [c.299]
Принимают среднее значение и, найдя средний абсорбционный фактор Л =L .p./m G ,p., ведут расчет, как указано выше. Принятые средние значения могут быть проверены по окончании расчета. Такой приближенный метод можно использовать как начальную стадию для описанного на стр. 292 и сл. точного расчета. [c.299]


Вернуться к основной статье


© 2025 chem21.info Реклама на сайте