Ректификация массоотдача

В литературе приводится ряд зависимостей для определения коэффициентов массоотдачи на тарелках различных конструкций. Однако большинство их получено путем обобщения экспериментальных данных по абсорбции и десорбции газов и испарению жидкостей в газовый поток. В ряде работ показано, что с достаточной степенью приближения эти данные можно использовать для определения коэффициентов массоотдачи процессов ректификации бинарных систем, для которых мольные теплоты испарения компонентов приблизительно равны. В частности, для тарелок барботажного типа рекомендуются [14] обобщенные критериальные уравнепия типа (VI.39), которые приводятся к удобному для расчетов виду [c.132]

Еще более упрощающим допущением является описание каждого потока компонента независимо друг от друга. В этом случае-используются корреляции для оценки коэффициентов массоотдачи, разработанные применительно к бинарной ректификации. [c.349]

Для построения кинетической кривой рассчитываются коэффициенты массопередачи и массоотдачи в условиях процессов абсорбции и ректификации, [c.701]

Процесс массообмена при абсорбции и ректификации описывается однотипным уравнением в критериальной форме. Если уравнение выведено на основе корреляции данных в большом диапазоне физико-химических свойств, этим уравнением можно воспользоваться для расчета коэффициентов массоотдачи при абсорбции и ректификации. [c.344]

Изучается массообмен в наиболее распространенных тарельчатых аппаратах. В литературе [3] рекомендуются формулы для определения коэффициентов массоотдачи и массопередачи для этих аппаратов, нуждающиеся в уточнении. Поэтому исследование массообменных процессов (абсорбции и ректификации) и расчет массообменных аппаратов до настоящего времени проводят с точки зрения статики процесса кинетические особенности процесса учитываются введением эмпирического коэффициента эффективности (коэффициента обогащения или коэффициента полезного действия) тарелки. [c.45]

Диффузионный процесс массообмена при ректификации определяется площадью поверхности контакта фаз Р (м ), средней движущей силой процесса Л С (кг/кг) и коэффициентом массоотдачи, отнесенным к 1 м поверхности фазового контакта, К [кг/(м с)]. При этом количество вещества, перешедшего из одной фазы в другую, М (кг/с) определяется как [c.987]

При ректификации спирта эффективность диффузионного процесса массообмена определяется площадью поверхности контакта фаз, средней движущей силой процесса и коэффициентом массоотдачи. [c.1017]

Принципиально технологические расчеты ректификационных колонн аналогичны расчетам других массообменных аппаратов и основаны на тех же закономерностях, которые достаточно подробно рассмотрены в гл. 15 и 16. Следует, однако, отметить, что процесс ректификации значительно сложнее, например, процесса абсорбции, так как в этом процессе перенос вещества всегда сопровождается теплопереносом. На первый взгляд может показаться, что скорость процесса ректификации зависит только от скорости подвода теплоты к разделяемой смеси. Однако в действительности это не так. Конечно, без подвода теплоты процесс ректификации происходить не будет. Но скорость процесса и его эффективность, как и в любом другом массообменном процессе, зависят обычно от скорости массопереноса между фазами, т.е. от скорости массоотдачи в фазах. Поэтому и для ректификации справедливы все положения, рассмотренные в гл. 15,-влияние на скорость процесса гидродинамических условий, физических свойств фаз и других факторов, выя вление лимитирующей стадии процесса, определение его движущей силы и т.д. [c.133]

Полученные в работе /337 экспериментальные данные по кинетике ректификации разбавленных растворов при атмосферном и пониженном давлениях были обобщены в виде критериальных уравнений. Для массоотдачи в паровой фазе получено уравнение [c.35]

По-видимому, в ряде случаев интенсивность поверхностной конвекции может зависеть и от характеристик кинетики массоотдачи в газовой фазе. Так, применительно к ректификации в пленочной колонне получена зависимость [123] [c.98]

Массообмен при ректификации можно рассматривать как переход летучего компонента из жидкой фазы в паровую, тогда уравнение массоотдачи для каждой фазы имеют вид [c.92]

Определение фазы, кинетика массообмена в которой лимитирует процесс массопередачи, является обязательным условием при конструктивном и технологическом оформлении ректификации. В зависимости от контролирующей фазы ректификации по-разному сказывается влияние различных факторов на эффективность разделения и очистки веществ. К их числу в первую очередь следует отнести влияние давления (температуры) на кинетику процесса [54], влияние распределения жидкости по насадке на ВЕП [55], влияние поверхностно-активных веществ [56] и др. Кроме того, расчленение общего коэффициента массопередачи на коэффициенты массоотдачи является необходимым этаном при обобщении экспериментального материала по ректификации различных веществ. При этом совершенно четко выявляется влияние гидродинамических режимов и физических свойств фаз, а также конструктивных элементов аппарата на скорость массоотдачи в каждой фазе. [c.93]

При рассмотрении кинетических закономерностей ректификации особое место занимает вопрос о влиянии коэффициентов молекулярной диффузии на интенсивность массоотдачи. До настоящего времени [c.101]

Переход к разбавленным растворам значительно упрощает условия эксперимента. Если взять несколько бинарных разбавленных растворов разных веществ в одном растворителе, то при их ректификации все физические свойства за исключением коэффициентов диффузии остаются неизменными. Тогда, определив в одинаковых гидродинамических условиях коэффициенты массоотдачи для каждой системы, можно найти зависимость этих величин от коэффициентов диффузии. [c.102]

Все изложенные выше закономерности, относящиеся к оптимальному давлению, разобраны применительно к условиям ректификации, при которых основное диффузионное сопротивление массопередачи сосредоточено в жидкой фазе. В случае, когда кинетика процесса зависит от скорости массоотдачи в обеих фазах или только от скорости массоотдачи в паровой фазе, с понижением давления степень разделения (очистки) непрерывно возрастает. Поэтому выбор ра- [c.120]

В качестве основной модели, позволяющей исследовать воздействие вращательного движения на массопередачу в газожидкостных системах, в настоящей работе выбрана модель с кольцевым зазором между двумя вертикальными цилиндрами, из которых внешний неподвижен, а внутренний вращается. Исследование проводилось на процессах абсорбции и ректификации. При этом всесторонней проверке подвергся принцип аддитивности диффузионных сопротивлений, являющийся основой рассмотрения массообменного акта в различных условиях. В этой связи следует упомянуть об апробировании различных методов получения информации о протекании массопередачи в каждой из взаимодействующих фаз, в том числе прямого измерения коэффициентов массоотдачи в экстремальных случаях (при абсорбции двуокиси углерода водой, абсорбции аммиака кислотой) и использования разнообразных методов разложения общего коэффициента массопередачи (при ректификации). [c.9]

Формулируя общую концепцию массообмена при ректификации, большинство авторов справедливо считают, что результирующий массообменный эффект должен включать массоотдачу в жидкой фазе. К сожалению, математическая интерпретация этого положения носит не всегда достаточно строгий характер. [c.63]

Теперь обратимся непосредственно к рассмотрению данных, полученных при исследовании массоотдачи в газовой фазе в ламинарном режиме, представляющем практический интерес, в частности при реализации в условиях вакуумной ректификации. [c.83]

Представляет значительный практический интерес сравнение кинетики массоотдачи в газовой фазе при ламинарном режиме для двух процессов — абсорбции и ректификации, проведенной при атмосферном давлении, и особенно — в условиях вакуума. [c.86]

Как было указано выше, изучение массопередачи в жидкой фазе проводили на процессе абсорбции двуокиси углерода водой, который характеризуется тем, что диффузионное сопротивление массообмену полностью сосредоточено в жидкой фазе [166, 240]. Следует отметить, что в литературе отсутствуют данные по абсорбции малорастворимых газов в пленке жидкости, стекающей по внутренней стенке колонны с цилиндрическим ротором. При ректификации диффузионное сопротивление со стороны жидкой фазы хотя и ощутимо, но относительно невелико. Поэтому прямое определение коэффициентов массоотдачи в жидкой фазе в процессе абсорбции становится очень важным. [c.107]

Вполне очевидно, что механизм массопередачи в исследуемой модели должен определяться пленочным течением жидкой фазы. Это означает, что найденные закономерности при небольших значениях Кбх (- 200) и окружных скоростях ротора до 0,8 м/с должны соответствовать известным в литературе данным и уравнениям [9, 155], полученным при исследовании массоотдачи в жидкой фазе в пленочных (безроторных) колоннах. Именно такие данные были получены А. В. Шафрановским при исследовании процесса ректификации (см. стр. 92). С другой стороны, при увеличении нагрузки по жидкой фазе и возрастании окружной скорости ротора эффект закручивания жидкостной пленки должен приводить к интенсификации процесса массопередачи по сравнению с пленочными колоннами [114, 117, 118, 204]. [c.124]

Кинетические закономерности абсорбции и ректификации. Кинетические закономерности процессов абсорбции и ректификации выражаются в большинстве случаев в виде уравнений подобия. Процесс массообмена при абсорбции и ректификации описывается однотипным уравнением. Если уравнение выведено на основе корреляции данных в большом диапазоне физикохимических констант, этим уравнением можно воспользоваться для расчета коэффициентов массоотдачи при абсорбции и ректификации. [c.313]

Введение формулы для определения коэффициента массопередачи приближает модель к описанию реального процесса и позволяет получить более достоверные динамические характеристики объекта ректификации [26]. Однвхо, при этом добавляется трудность определения частных коэффициентов массоотдачи по жидкой и паровой фазам дпя различных конструкций тарелок, связанные в трудоемкими вкслеримантаыи. При реализации таких моделей, как правило, многокомпонентную смесь приходится заменять псевдобинарной, а даижущне силы процесса выражают через бина( -ныв коэффициенты массопередачи дач всех пар компонентов разделяемой смеси на основания работ. [c.85]

Обмен веществом происходит путем его диффузии через меж-фазную поверхность. На скорость массоотдачи в пределах одной фазы влияют коэффициент диффузии О, расстояние Ь, на которое передается вещество, и концентрация х. От площади межфазной поверхности приходящейся на единицу высоты ректификаци- онной колонны, зависит количество вещества, переходящего из одной фазы в другую. [c.38]

При отсутствии других данных для расчета коэффициентов массоотдачи в этой системе могут быть использованы формулы, рекомендуемые для систем газ — жидкость. Кройе того, получены некоторые специальные соотношения для описания процессов ректификации. [c.271]

Пример VIII. 22. Определить коэффициенты массоотдачи в паровой и жидкой фазах при ректификации смеси толуол — ксилол в колонне с ситчатыми тарелками. Колонна работает при следующих условиях расход пара V = 23,5 кмоль1ч расход жидкости L = 17,95 кмоль1ч средняя мольная доля легколетучего компонента в паровой фазе Уср = 0,9160 средняя мольная доля легколетучего компонента в жидкой фазе Хср = 0,1116 средняя температура в колонне /=112,0° С диаметр колонны < = 675 мм длина сливных перегородок b = 450 мм доля свободного сечения тарелки ф = 30% статическая высота слоя светлой жидкости на тарелке /i x = 3,9- лг газосодержание пены е = 0,5. [c.294]

Второй случай — эквимолекулярная, противоположно направленная диффузия двух компонентов — характерен для процессов ректификации. Навстречу одному из диффундирующих компонентов из второй фазы диффундирует другой компонент, причем скорости диффузии их равны. Тогда эти два диффузионных потока взаимно компенсируют друг друга, общая абсолютная концентрация смеси по ходу диффузии не меняется и стефанова потока не возникает. Введения поправки в уравнение массоотдачи в этом случае не требуется. [c.400]

Происходящее в результате Т. д. осевое (продольное) перемешивание в направлении течения фаз в абсорберах, ректификац. колоннах, аппаратах для жидкостной экстракции и др. приводит к снижению движущей силы процесса по аппарату. Т. д. по нормали к границе раздела фаз обычно полезна, т. к. приводит к увеличению коэф. тепло- и массоотдачи. [c.601]

МАССООБМЕН, необратимый перенос массы компонента смеси в пределах одной или неск. фаз. Осуществляется в результате хаотич. движения молекул (мол. диффузия), макроскопич. движения всей среды (конвективный перенос), а в турбулентных потоках-также в результате хаотич. движения вихрей разл. размера. М. включает массоотдачу (перенос в-ва от границы раздела в глубь фазы) имассопе-редачу (перенос в-ва из одной фазы в другую через пов-сть раздела фаз). Различают эквимолярный М. (напр., ректификация), при к-ром через пов-сть раздела фаз в противоположных направлениях переносится одинаковое кол-во компонентов, и веэквимолярный (напр., абсорбция). [c.653]

Часто такой же массообмен осуш ествляется в других аппаратах, главным образом в колонных, в процессах абсорбции, ректификации и экстракции. В настоящее время для колонных аппаратов выполнено очень большое количество экспериментальных исследований, целью которых было определение коэффициентов массоотдачи и массопередачи, а также получение корреляционных уравнений для вычисления этих коэффициентов. К сожалению, полученные уравнения нельзя использовать для аппаратов с мешалками, так как они действуют иначе, чем полочные аппараты. На полке колонны перемешивание жидкости происходит благодаря кинетической энергии движущегося потока, например газа, в то время как в аппарате с мешалкой перемешивание обусловлено подводом механической энергии извне с помощью мешалки. Диспергирование одной из фаз в аппарате с мешалкой также протекает иначе. В колонне это обычно происходит на соответствующим образом перфорированной перегородке (полке), тогда как в аппарате с мешалкой — в основном благодаря работе мешалки. Дополнительную трудность представляет определение скорости фаз в аппарате с мешалкой. Поле скорости жпдкости здесь очень сложное, и единственной величиной для сравнения в этом случае может служить окружная скорость конца лопаток (лопастей) мешалки. Дополнительную трудность в обобщении экспериментального материала для аппарата с мешалкой вызывает таклче большое количество конструктивных вариантов этих аппаратов. [c.308]

Заслуживает внимания также метод оценки зависимости активной поверхности контакта фаз от плотности орошения [46]. Используя данные по ректификации двух бинарных разбавленных растворов, имеющих одинаковый растворитель, определяют объемные коэффициенты массоотдачи в паровой фазе при разных плотностях орошения (с помощью метода, изложенного ниже). Учитывая, что коэффициент массоотдачи в паровой фазе от плотности орошения не зависит, изменение величины от Ьуц можно отнести только за счет изменения активной поверхностп контакта фаз от плотностп орошения. На основании данных работы [46] имеем [c.88]

Рис. 1П-9. Разложение общего коэффициента массопередачп на фазовые коэффициенты массоотдачи при Луд = 1430 кг/(м ч) в колонне с насадкой из колец Рашига 4 X 4 X 0,5 мм при ректификации разбавленных растворов Вгз в 001 (1) и 2 в СС14 (2).

Обобщение кинетики ректификации по коэффициентам массоотдачи, отнесенным к единице поверхности контакта фаз, является более строгим в теоретическом отношении. Однако ввиду недостаточности накопленного экспериментального материала по активной иоверхности контакта фаз в колоннах с мелкой насадкой в на-стояи(ее время используют зависимости вида (111-124) и (111-125). [c.105]

Массоотдача при ламинарном движении жидкости. Массоотдачу при ламинарном режиме движения жидкости можно рассчитать путем совместного решения уравнений переноса массы (I. 147) и количества движения (I. 142) с учетом начальных и граничных условий. Такое решение возможно, если жидкость ограничена фиксированной поверхностью. Даже для случаев, когда эта поверхность имеет простую форму, аналитическое решение оказывается возможным при введении ряда упрощающих допущений. Ниже рассматривается массоотдача от стенки к жидкости при движении последней в плоском и цилиндрическом каналах, а также при обтекании сферической частицы. С массоотдачей к жидкости, движущейся в плоском и цилиндрическом каналах, приходится иметь дело при расчете различных теплообменных и массообменных аппаратов, Массоотдача при обтекании сферических частиц встречается во многих процессах массопередачи — экстракции, ректификации, выщелачивании, распылительной сушке и т, д. [c.414]

Экспериментальное исследование массообмена при пленочной ректификации в трубчатых колоннах имело своей целью получение уравнений, которые позволтли бы рассчитывать скорость массоотдачи как в паровой, так и в жидкой фазах. При этом в процессе исследования варьировались все основные параметры, которые оказывают воздействие на скорость массопередачи в обеих фазах. [c.88]

Попытку применить выводы из тройной аналогии для определения фазовых характеристик массообмена предприняли Суровей, и Фурнес [174]. Для массоотдачи в паровой фазе при ректификации они использовали уравнение Чилтона и Колбурна [175] с измененными показателями степеней при Re и S y. Для расчета hx они преобразовали уравнение Бэйса и Мак-Адамса [176] для теплообмена в падающей пленке [c.62]

В работе Г. И. Черных, В. А. Малюсова и Н. А. Малафеева [196] при исследовании пленочной ректификации в прямоточном режиме число S изменялось от 55 до 265. Найденные в результате разложения Коу по mGIL значения hx удовлетворяли зависимости hx- S ° . В работе [197] был предложен метод определения коэффициентов массоотдачи по результатам исследования ректификации трех разбавленных растворов при одном и тон же растворителе. Исследование было проведено на растворах муравьиной, уксусной и масляной кислот в воде, а также SiaO Ie, брома и этилового спирта в четыреххлористом углероде. Во всех случаях с]2 близко к 0,5. Аналогичный результат был получен в работе [198]. [c.66]

Следует отметить, что при экстраполяции экспериментальных данных по зависимости от 11 (см. рис. И-38) в область небольших окружных скоростей ротора (1У<0,8 м/с) опытное значение рх практически совпадает со значением коэффициента массоотдачи в жидкой фазе для орошаемой трубки, полученным Н. Н. Куловым [155] в условиях абсорбции двуокиси углерода водой при том же значении Кезс = 200, а также А. В. Шафрановским [204] в условиях ректификации в роторно-пленочной колонне при атмосферном давлении 11<с0,8 м/с. [c.113]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология