Общая характеристика процесса перемешивания

Характеристика технологических процессов и оборудования. Производство синтетических душистых веществ является в основном многостадийным. Даже синтез таких простых душистых веществ, как эфиры и ацетали, осуществляется в 5—6 стадий. А в борьбе за создание бессточных производств, когда в состав технологической схемы входят локальные установки по утилизации, обезвреживанию сточных вод и выбросов в атмосферу, стадийность синтеза возрастает многократно. Так, синтез эвгенола из химического сырья состоит из 6 стадий, а с учетол создания этого синтеза без сброса сточных вод общее количество стадий составляет 15. Каждая стадия синтеза имеет основную аппаратуру для проведения того или иного процесса (окисления, этерификации, центрифугирования, вакуум-ректификации и др.) и вспомогательную для замера, взвешивания, сбора и хранения сырья, полупродуктов, готовой продукции (мерники, дозаторы, сборники). Применяются реакционная аппаратура, предназначенная для проведения химических реакций (окисления, нитрозирования, алкилирования) и аппаратура для проведения процессов очистки полупродуктов синтеза. К последним относятся центрифуги, фильтры, сепараторы. В этой аппаратуре разделяют смеси, состоящие из жидких и твердых веществ или смеси двух жидкостей. Для разделения жидких однородных смесей применяются дистилляционные аппараты, экстракторы. Для разделения смеси твердых веществ используются кристаллизаторы, фильтры. Применяются кристаллизаторы различной конструкции периодические с мешалками для перемешивания и рубашками для охлаждения и нагрева непрерывнодействующие горизонтальные вращающиеся барабаны. Каждый технологический процесс начинается с приема сырья и готовой продукции. Он состоит из цепи технологических операций — стадий. Основные операции заключаются в последовательной химической или механической пе])еработке исходного сырья в готовую продукцию. Большинство же операций имеют характер вспомогательных. Проектированию этих вспомогательных операций должно уделяться не меньше внимания, чем разработке проектов основных операций. [c.314]

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОЦЕССА ПЕРЕМЕШИВАНИЯ [c.474]

Исследованию перемешивания в аппаратах с мешалками посвящено значительное количество работ изучено влияние числа оборотов, конфигурации и расположения мешалок, количества и вида перегородок, физико-химических свойств среды, положения входа и выхода потоков и других факторов. Однако специфичность того или иного процесса перемешивания часто не позволяет воспользоваться этими рекомендациями, в результате чего проектируются аппараты с пониженными характеристиками, а процессы, происходящие в них, значительно отличаются от идеальных. Необходимо создание более общей и в то же время легко приспосабливаемой к конкретным условиям модели. [c.267]

При анализе массовой кристаллизации кинетические характеристики процесса — скорость роста линейного размера кристаллов к и скорость образования зародышей / — полагаются известными как некоторые функциональные зависимости от определяющих параметров. Так, скорость роста в общем случае считается зависящей от пересыщения раствора и размера кристалла dr/dx = Я(со, г), а скорость образования зародышей — от пересыщения раствора /(ш). Обычно зависимость X от а обусловливается скоростью процесса собственно кристаллизации на гранях кристалла, а зависимость скорости роста от размера кристалла следует из характера сопротивления диффузионному переносу вещества от раствора к поверхности. Интенсивность перемешивания раствора и некоторые другие факторы, влияющие на кинетику образования и роста кристаллов, считаются неизменными. [c.141]

Изучение структуры иотоков в промышленных колоннах диаметром 0,9 и 1,5 м и высотой 15 м с помощью радиоактивных индикаторов показало, что и в рассматриваемом процессе колонны ИСК отличаются незначительным продольным перемешиванием как в фазе сорбента ( п = 29—56 см /с), так и в пульпе ( п=16—20 см /с), причем пески перемещаются вниз быстрее, чем илы и общий поток пульпы. Перемешивание в в фазе сорбента определяется в основном его гранулометрической характеристикой. Высота ячеек идеального смешения ио обеим фазам составила 0,8—1,0 м. [c.112]

Более общей характеристикой по сравнению с была бы интенсивность перемешивания расплава, если бы мы умели ее измерять. По влиянию на процесс направленной кристаллизации интенсивность перемешивания расплава аналогична обратной скорости вытягивания (1/6 ). Однако между этими величинами существует принципиальн-ая разница, заключающаяся в двух моментах. [c.40]

При выводе основных расчетных зависимостей для процесса охлаждения слоя предполагалось, что вследствие малого термического сопротивления самих частиц температура поверхности частицы и ее центра одинакова из-за интенсивного перемещивания частиц в кипящем слое температура их постоянна по всему объему слоя. Кроме того, теплофизические характеристики среды и материала частиц, а также температура среды на входе в слой не меняются в процессе охлаждения потери тепла в окружающую среду и доля тепла, аккумулированного в стенках реактора, малы по сравнению с количеством тепла, отдаваемого частицами продольное перемешивание среды отсутствует. В общем случае коэффициенты теплоотдачи между частицами и средой в стационарном и нестационарном режимах могут быть не равны между собой, а температура среды изменяется по высоте слоя. [c.52]

Проведение реакций между двумя или более реагентами, находящимися в жидком или газообразном состоянии, представляет собой один из наиболее распространенных процессов химической технологии. На полноту химического превращения в реальном реакционном аппарате (реакторе) влияют многие факторы характер основной химической реакции, т. е. зависимость скорости реакции от концентрации реагентов тепловой эффект реакции установившаяся в зоне реагирования температура наличие побочных реакций подвод (отвод) теплоты от реакционной массы количество подаваемых в зону реакции реагирующих веществ и время их пребывания в зоне реакции характер гидродинамического перемешивания реакционной массы и т. Д. В общем случае степень превращения — основная характеристика работы химического реактора— зависит от всех перечисленных факторов. Для полного анализа химических, физико-химических и физических процессов в гомогенном жидкофазном реакторе, когда химическая реакция не сопровождается образованием паровой или твердой фаз, необходимо иметь I) стехиометрическое уравнение реакции и константу ее равновесия 2) уравнения неразрывности всех компонентов с учетом источника (стока) массы за счет химической реакции [c.106]

Отбор проб по высоте колонны из кранов, расположенных соответственно на расстоянии 300, 1 200, 2 800 и 3 800 мм от входа водного раствора в колонну с высотой рабочей части 3 900 мм, позволил установить характеристики работы отдельных участков колонны (рис. 3). У концов колонны наблюдалось резкое повышение эффективности экстракции, в то время как процесс в средней части колонны проходил значительно хуже. Тот же характер прохождения процесса на отдельных участках наблюдался и с введением в рабочее пространство колонны воздушного потока (дополнительной энергии), однако в средней части колонны прохождение процесса заметно улучшилось, что привело к увеличению общей разделяющей способности колонны. Использование воздушного перемешивания обеспечивает, таким образом, более равномерную эффективность экстракции по всей высоте колонны. [c.216]

Для оптимального проектирования необходимо прежде всего достаточно полное математическое описание процесса в реакторе выбранного типа, которое в общем случае должно включать следующие системы уравнений стехиометрии реакций, скоростей основных и побочных реакций, массо- и теплообмена (включая уравнения тепловых и материальных балансов). Система кинетических уравнений должна включать уравнения изменения активности катализатора во времени, а система уравнений массо- и теплообмена — гидродинамические характеристики реактора (например, для реактора со взвешенным слоем — перемешивание газа и частиц катализатора, проскок газовых пузырей и др.). [c.219]

Исследования гидродинамических характеристик реальных реакторов непрерывного действия, какими являются аэротенки, циркуляционные окислительные каналы, биологические пруды, а также более сложные системы, составленные из данных сооружений, показывают значительные отклонения от идеальных режимов. Указанные отклонения в первую очередь вызваны тем, что в реальных системах протекают побочные гидродинамические процессы, обусловливающие в общем случае наличие в одном реакторе следующих типов потока идеального вытеснения, идеального смешения, проскока подаваемых загрязнений, возврата активного ила, поперечного и продольного перемешивания, а также зон с не-установившимся питанием, полузастойных и застойных зон. [c.159]

Константа скорости процесса представляет собой сложную величину. Она зависит не только от химических свойств реагирующих веществ, но и от их физических характеристик, конструкции аппарата, гидродинамических условий проведения процесса (скоростей потоков, степени перемешивания), диффузии реагирующих веществ и продуктов реакции. Если в гомогенных процессах диффузия протекает очень быстро и практически не влияет на суммарную скорость, то в гетерогенных системах диффузия, как правило,— самая медленная стадия, определяющая общую скорость всего процесса. Поэтому технологи в гетерогенных системах стремятся по возможности перевести процессы из диффузионной области в кинетическую, применяя высокие температуры. [c.56]

Однако в каждом конкретном случае общее кинетическое уравнение принимает определенную форму в соответствии с характером движущей силы процесса АС, факторами, определяющими коэффициент массопередачи к, способами выражения поверхности соприкосновения фаз Р и т. п. Различные способы выражения движущей силы процесса и поверхности соприкосновения фаз в зависимости от вида гетерогенной системы и способа технологического (аппаратурного) оформления процесса уже были рассмотрены. Коэффициент массопередачи k является функцией многих переменных. В общем виде k зависит от констант скоростей прямой, обратной и побочных реакций, коэффициентов диффузии D реагирующих веществ и продуктов реакции, скоростей потоков реагирующих веществ w, интенсивности перемешивания реагентов i, вязкости жидких и газообразных компонентов х, плотностей реагирующих веществ р, поверхностного натяжения на границе раздела фаз о, геометрических характеристик аппарата Г и т. п. Поэтому общая функциональная зависимость для k может быть записана в виде [c.108]

Расчетная форма этого уравнения должна быть определена на основании эксперимента. Прежде всего, однако, надлежит выяснить физический смысл основных критериев, характеризующих перемешивание, а затем установить другие переменные, которые могут влиять на этот процесс. Уравнение (П, 9) справедливо только для геометрически подобных систем. Общее уравнение, вывод которого приводится ниже, должно включать также множители, определяющие геометрическое подобие, что необходимо для расчета систем, в которых какая-либо геометрическая характеристика будет отличаться от соответствующей величины в модельной системе. [c.106]

Таким образом, уравнения (5.161) и (5.162 предстамяют собой обобщенную форму записи локальных и общих характеристик эффективности массопередачи в перекрестном токе на основе модели функций распределения времени пребывания в многокомпонентных и бинарных смесях. Обобщенная форма записи матриц [Еу] и [Emv] по уравнениям (5.161) и (5,162) позволяет также достаточно просто рассчитывать эффективность массопередачи в перекрестном токе в многокомпонентных смесях при любой сложной гидродинамической обстановке в аппарате и на контактном устройстве как на основе секционной, так и диффузионной моделей продольного перемешивания потоков, используя при этом накопленный опыт изучения кинетики и гидродинамики процессов массопередачи-в бинарных смесях. [c.257]

Реакторы данной конструкции предназначены для проведения химических процессов в пожароопасных, взрывоопасных и токсичных средах, утечка которых в окружающее пространство недопустима. До 1977 г. они выпускались в соответствии с отраслевыми нормалями ОН26-01-09—65 и ОН26-01-125—69. С 1977 г. введен отраслевой стандарт ОСТ 26-01-1422—75 Аппараты герметичные с механическим перемешивающим устройством с экранированным электроприводом. Общие технические условия . Реакторы изготавливаются Старорусским заводом Химмаш . Благодаря интенсивному перемешиванию и наличию внутренней поверхности теплообмена аппараты с герметичным приводом имеют хорошие мас-со- и теплообменные характеристики. [c.136]

Эта гипотеза была подтверждена при варьировании гранулометрических характеристик муки из семян подсолнечника, способа получения (прессование с экстрагированием или прямое экстрагирование), метода перемешивания или перколяции (пропитки растворителем) или обеспечения экстракции (Бриффо, 1983, результаты не опубликованы). В одной из работ [3] было показано, что в этих условиях общая кинетика в значительной степени зависит от размера частиц. Наоборот, перемешивание смеси в ходе экстрагирования в экспериментальных условиях, соответствующих требованиям производственных процессов, не позволяет существенно снизить общее диффузионное сопротивление экстрагирования. [c.407]

Моделирование процессов, протекающих в этих реакторах, затруднено, поскольку информация о поведении псевдоожиженного биослоя малодоступна. Вопрос осложняется наличием третьей фазы. Однако, несмотря на эти трудности, реакторы с псевдоожиженным слоем соединяют преимущества реакторов полного смешения и реакторов с неподвижным слоем, не имея большинства их недостатков. К преимуществам следует отнести хорошее перемешивание и параметры массопереноса. При работе в такой трехфазной системе увеличивается взаимодействие газ — жидкость и скорость удаления газа по сравнению с неподвижным слоем, что является важной характеристикой при работе с живыми клетками. Это позволяет обеспечить больший объемный коэффициент переноса кислорода и избежать застаивания газа. Плотность клеток на единицу объема реактора в псевдоожиженном слое потенциально ниже, чем в неподвижном слое, из-за упаковки. Однако общая производительность в реакторе с псевдоожиженным слоем может быть выше благодаря условиям эксплуатации. [c.178]

Увеличение скорости окисленияокиси свинца в кислороде может иметь и практическое значение. Это отвечает общей тенденции промышленности к интенсификации производственных процессов и к применению в аналогичных случаях вместо воздуха кислорода. Дать цифровую характеристику на основании лабораторных опытов для производственного процесса нельзя, так как отдельные детали конструкции имеют большое значение. В лабораторных условиях нетрудно увеличить скорость окисления в 15—20 раз, но следует учесть значительно меньшую интенсивность перемешивания в действующей заводской аппаратуре. [c.6]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология