Одновременные потоки компонента и теплоты

Для потоков компонентов и теплоты, аналогично рассуждая, имеющиеся дифференциальные уравнения можно выразить с помощью критериальных уравнений, содержащих соответствующие безразмерные комплексы. Практически очень важное значение имеет случай одновременного появления нескольких потоков, причем его также можно описать с помощью зависимости между безразмерными комплексами. [c.85]

На рис. 5-13 представлена схема адсорбционно-десорбционной установки [141], в которой и адсорбция, и десорбция осуществляются во взвешенном слое адсорбента. В нижних частях адсорбента 1 и десорбера 2 вмонтированы, соответственно, подогреватель адсорбента 3 и холодильник 4 для охлаждения адсорбента после удаления из него адсорбата в зоне десорбции. Установка 1Уожет быть использована для осушки технологических газов, а также для рекуперации органических растворителей из газовых потоков. Исходный газовый поток (линия 19) подается через расходомер 13 в адсорбер 1, часть его используется в качестве транспортирующего газа для транспортировки регенерированного адсорбента из десорбера в адсорбер. В качестве десорбирующего агента используется перегретый пар (линия 15). Водяной насыщенный пар (линия 16) дросселируется, после чего его подают в пароперегреватель 10 для получения перегретого пара. Перегретый пар направляют в десорбер часть его используется в качестве транспортирующего газа для транспортировки отработанного адсорбента из адсорбера в десорбер. Перегретый пар десорбирует целевой компонент из адсорбента и одновременно поддерживает адсорбент во взвешенном состоянии. Десорбер имеет обогревающую рубашку 11, в которую подаются топочные газы после пароперегревателя 10. Перегретый пар вместе с десорбированным компонентом через циклон 16 направляется в подогреватель 3, где часть его теплоты отдается на нагрев отработанного адсорбента, и оттуда вместе с образовавшейся частью конденсата поступает в конденсатор 7, где полностью конденсируется. Затем в отстойнике 8 происходит разделение конденсата на воду, которая отводится через линию 24, и рекуперат, который собирается в емкости 9. Очищенный газ отводится из верхней части адсорбера через циклон 16. [c.198]

Одновременные потоки компонента и теплоты [c.184]

При учете влияния источника теплоты обычно возникает трудность его аналитического описания, так как источник чаще всего нельзя описать линейной функцией поэтому предпочитают графические методы и расчеты обычно проводить с помощью диаграммы к X [20]. Кроме того, следует учитывать, что в этом случае, как и при одновременных независимых потоках теплоты и компонента, т. е. когда изменяется температура обладающей источником фазы, такое изменение тоже влияет на величину движущей силы путем изменения коэффициента распределения. Методы расчета, приведенные для одновременных потоков теплоты и компонентов, можно применить и в данном случае. [c.192]

Применение нагревания может дать положительный результат только в определенных случаях хроматографирования, например при одновременном воздействии на хроматографическую полосу потока газа-носителя и температурного поля. Такое воздействие дает сжатие полосы, т. е. замыкающий край полосы будет двигаться быстрее, чем фронт полосы. Сжатие полосы достигается наличием движущегося температурного поля с градиентом температуры, возрастающим против направления потока газа-носителя. При этом все компоненты сложной смеси располагаются по областям своих характеристических температур в соответствии с теплотой адсорбции [c.50]

Если удается достигнуть многократного повторения простой дистилляции и частичной конденсации, то жидкая смесь может быть полностью разделена на составляющие ее компоненты. Такой процесс носит название ректификации, а аппараты для его осуществления называются обычно ректификационными колоннами. При дистилляции молекулы, отрывающиеся с поверхности испарения, сохраняют одно и то же направление движения до достижения поверхности конденсации, ректификация же основана на том, что поток жидкости направляется навстречу поднимающемуся потоку пара. В колонне поток жидкости (конденсата) стекает сверху вниз навстречу потоку пара, а пар проходит в направлении снизу вверх. При соприкосновении жидкости и пара часть пара конденсируется за счет соприкосновения с более холодной жидкостью, а теплота, выделившаяся при конденсации, расходуется на частичное испарение жидкости. Так как испаряется в первую очередь низкокипящий компонент, а конденсируется в первую очередь высококипящий, то в результате многократных встреч жидкости и пара по высоте колонны пар все время обогащается низкокипящими, а жидкость — высококипящими компонентами. Таким образом, основным условием проведения процесса ректификации является отсутствие равновесия между фазами на всем пути движения. По мере продвижения по колонне имеет место процесс массообмена между жидкой и паровой фазой. В верхней часть-колонны непрерывно получается пар, который после конденсации дает готовый продукт — дистиллят из нижней части колонны вытекает менее летучий компонент — кубовый остаток. Конечным продуктом перегонки может служить не только дистиллят, но и кубовый остаток. Чтобы получить на выходе из колонны пар, содержащий в чистом виде низкокипящий компонент, необходимо, чтобы жидкость, с которой соприкасается пар на выходе из аппарата, мало отличалась по составу от пара. Схемы осуществления процесса показаны на фиг. 85. В схеме (фиг. 85, б) конденсатор 1 является одновременно дефлегматором. В нем происходит частичная конденсация пара с образованием флегмы, которая полностью возвращается в колонну. Несконденсировавшийся остаток пара проходит в конденсатор 2, где образуется дистиллят, который выводится из колонны. [c.229]

Расширение передних фронтов хроматографических пиков вызывается в основном перегрузкой колонки и связанной с ней нелинейностью изотерм распределения компонентов разделяемой смеси. Благодаря высокой концентрации жидкой фазы в препаративных колонках адсорбция образца на твердом носителе в них невелика, и расширение задних фронтов хроматографических пиков происходит в основном за счет тепловых эффектов и изменений давления, связанных с прохождением разделяемых веществ через колонку. Эти эффекты теоретически и экспериментально изучал Скотт [1, 78, 79]. При сорбции образца в неподвижной фазе выделяется теплота растворения. Затем при десорбции образца происходит поглощение тепла. В результате температура передней границы хроматографической полосы оказывается выше темпера-. туры колонки, а температура задней границы — ниже. Элюирование более холодной задней части хроматографической полосы происходит медленнее, и в результате задний фронт соответствующего хроматографического пика оказывается расширенным. Примерно так же, но в меньшей степени проявляются и эффекты, связанные с давлением. При программировании температуры в пределах интервала точек кипения компонентов разделяемой смеси пики компонентов, выходящие из колонки первыми, высокосимметричны, а более тяжелые компоненты, которые дольше находятся в колонке при низких температурах, вызывают перегрузку колонки и дают хроматографические пики с расширенными передними фронтами. Несимметричность хроматографических пиков, обусловленная тепловыми эффектами и эффектами, связанными с давлением, больше при больших скоростях газового потока. Поэтому одновременное увеличение в течение одного цикла разделения температуры и скорости газового потока приведет к тому, что несимметричность вследствие тепловых эффектов скомпенсирует несимметричность из-за перегрузки колонки, и результирующая форма пиков будет близка к гауссовской. На самом деле при этом происходит одновременное расширение переднего и заднего фронтов хроматографического пика. На практике при разделении сложной смеси такие симметричные, но слишком расширенные хроматографические пики вызовут уменьшение степени разделения. [c.144]