Гидродинамика экстракционных процессов

Сопоставим определенный таким образом процесс с выщелачиванием, жидкостной экстракцией и растворением. Под выщелачиванием понимают экстрагирование в системе твердое тело — жидкость с использованием экстрагента — воды [95, с. 547]. Однако в дальнейшем мы редко будем употреблять этот термин, не считая целесообразным изменять наименование процесса в зависимости от рода применяемого растворителя. Существенным образом экстрагирование в системе твердое тело — жидкость отличается от жидкостной экстракции, которая протекает в гетерогенной системе жидкость — жидкость, состоящей из двух легко деформируемых фаз. При извлечении из твердых тел величины последних задаются предшествующими операциями (дробление) и не зависят от гидродинамики экстракционного процесса. Путем подвода энергии при жидкостной экстракции создаются гидродинамические условия, благоприятствующие развитию поверхности фазового контакта [97, 98], изменению формы и размеров жидких частиц, из которых извлекается целевой компонент. В твердых пористых телах жидкость, заключенная в порах, практически неподвижна. При жидкостной экстракции в жидких частицах наблюдается внутреннее движение, зависящее от размеров частиц и скорости относительного перемещения фаз. В кинетическом аспекте жидкостная экстракция — процесс более интенсивный, чем экстракция в системе твердое тело — жидкость. [c.7]

На совещании широко обсуждались общие вопросы процесса экстракции и экстракционной техники, механизма массопередачи при жидкостной экстракции, расчета пульсационных, смесительно-отстойных и других высокоэффективных экстракторов, подбора новых экстрагентов, а также разработки и внедрения промышленных схем процессов экстракции и хемосорбции. Кроме того, были рассмотрены вопросы гидродинамики экстракционных процессов и гидравлического моделирования экстракторов для крупнотоннажных производств. [c.6]

ГИДРОДИНАМИКА ЭКСТРАКЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ [c.73]

Эти особенности в первую очередь заключаются в большом числе переменных, влияющих на процессы, в нелинейности основных уравнений гидродинамики, тепло- и массопереноса, в невозможности получения полной информации о течении процесса из-за большой трудоемкости экспериментальных исследований. Как следствие этого, разработанные модели в большинстве случаев представляют собой частные аппроксимации описываемых процессов и не имеют той полноты и достоверности, которая необходима для создания надежного инженерного метода расчета того или иного экстракционного процесса и аппарата (в рамках принятой классификации). [c.95]

Описаны практические методы расчета экстракционного оборудования, используемого в различных отраслях промышленности. Рассматриваются основы гидродинамики, кинетики, массопередачи и теплообмена экстракционных процессов, принципы их математического моделирования, конструкции современных экстракционных аппаратов. Особое внимание уделяется вопросам рационального выбора оборудования, обеспечивающего повышение качества продукции. [c.336]

Описаны практические методы расчета жидкостных экстракторов, используемых в различных отраслях промышленности. Рассматриваются основы гидродинамики, массо- и теплообмена экстракционных процессов. конструкции современных экстракционных аппаратов. Особое внимание уделяется вопросам оптимального выбора экстракционного обо. рудования, обеспечивающего выход продукции заданного качества. [c.2]

Расположение глав и последовательность изложения в них материала обусловлены порядком проведения расчетов экстракционных аппаратов. Первые четыре главы, посвященные рассмотрению общих закономерностей равновесия в экстракционных системах, гидродинамики, массо- и теплообмена, содержат необходимые сведения о способах расчета основных параметров экстракционных процессов и аппаратов, а также расчетные уравнения, которые могут быть использованы практически для любого типа экстракционного аппарата. В пятой — седьмой главах приводятся аналитические зависимости, необходимые для проведения расчетов основных конструктивных элементов и показателей работы дифференциально-контактных, ступенчатых и центробежных аппаратов. Восьмая глава книги посвящена вопросам математического моделирования и оптимизации экстракционных аппаратов. В девятой главе рассматриваются вопросы, связанные с технико-экономической оценкой оптимального выбора экстрактора. Методики расчета типовых экстракционных аппаратов иллюстрируются числовыми примерами. [c.4]

Сборник содержит статьи по теории и практике жидкостной экстракции. В нем отражены вопросы гидродинамики и массообмена, математического моделирования и автоматического регулирования экстракционных процессов. Рассмотрены также вопросы массопередачи, осложненной химическими процессами, и новые методы расчета оборудования. Описаны новые конструкции экстракторов. [c.2]

На совещании обсуждались успехи, достигнутые в развитии теории жидкостной экстракции и промышленном освоении экстракционной техники. Большое внимание уделялось вопросам фазового равновесия, химической кинетики, массопередачи и гидродинамики в экстракционной аппаратуре, методам расчета новых конструкций экстракторов, моделированию и оптимизации экстракционных процессов, а также разработке алгоритмов управления технологическими установками. Статьи, включенные в данный сборник, посвящены этому многообразию проблем экстракции в системе жидкость — жидкость. [c.6]

Двухпленочная теория, согласно которой массопередача лимитируется сопротивлением ламинарных пленок соприкасающихся фаз, долго была общепринятой. В последнее время опубликовано довольно много работ, указывающих на ограниченность этой теории, и работ, находящихся в противоречии с пей. Выдвинуты и обоснованы иные представления о кинетике экстракционного процесса, основанные на учете гидродинамики процесса. [c.100]

Движение сплошной и дисперсной фаз в насадочных экстракционных колоннах обычно представляется моделями идеального вытеснения. Однако при помощи этих моделей многие явления не могут быть объяснены. Прежде всего это относится к процессу коалесценции и наличию статической удерживающей способности, которые влияют иа форму функции распределения частиц по времени пребывания в аппарате и потому должны учитываться при анализе и расчете гидродинамики процесса экстракции в насадочной колонне. Движение сплошной фазы удовлетворительно описывается диффузионной моделью [90—941. [c.420]

Кафаров В. В., Фролов Б. Н., Гидродинамика струйной экстракционной колонны, сб. Процессы жидкостной экстракции , Гостоптехиздат, 1963, стр. 215. [c.703]

В экстракционной практике широко используются колонны, в рабочем пространстве которых расположены ситчатые тарелки провального типа (без переливных патрубков), а движущимся потокам жвдкостей сообщается дополнительная энергия за счет использования пульсационных устройств или воздушного перемешивания [1]. При оценке эффективности использования того или иного способа интенсификации процесса экстракции в тарельчатых колоннах важно определить, какой при этом достигается эффект по сравнению с тарельчатой колонной аналогичной конструкции, но без применения дополнительной энергии. В связи с этим представляет интерес рассмотреть явления гидродинамики и массообмена в колонне с провальными тарелками при условии, что величина сил инерции, дробящих капли жидкостей, определяется, в основном разностью удельных весов жидкостей. [c.294]

Фактор продольного перемешивания изучался для многих типов экстракционных аппаратов пульсационных, вибрационных, роторно-дисковых и т. д. Обобщающие материалы по данному вопросу приведены в главе V. Отметим, однако, что большинство данных по продольному перемешиванию получено для лабораторных экстракторов малых диаметров. Поэтому использование их при расчетах промышленной аппаратуры во многих случаях весьма проблематично, поскольку при переходе к аппаратам больших диаметров перераспределяются удельные веса турбулентной составляющей и составляющей поперечной неравномерности в совокупном эффекте продольного перемешивания. При этом следует заметить, что значимость осевой диффузии и поперечной неравномерности для самого процесса экстракционного разделения отнюдь не одинакова. Осевая диффузия и поперечная неравномерность, с должным основанием рассматриваемые совместно с позиций гидродинамики, при оценке эффективности экстракции должны учитывать раздельно, как факторы, которые в разной степени влияют на процесс экстракционного разделения. Тем не менее опыт моделирования процесса экстракции с раздельным описанием факторов осевой диффузии и поперечной неравномерности пока еще не накоплен в достаточной мере. [c.385]

Книга представляет собой сборник трудов Всесоюзного научно-технического совещания по вопросам теории и практики процессов жидкостной экстракции. Отдельные разделы сборника посвящены механизму массопередачи в процессах жидкостной экстракции, методам расчета скорости массопередачи и высоты противоточных экстракционных аппаратов, закономерностям процессов массопередачи в высокоэффективных экстракторах, вопросам исследования и проектирования экстракционных установок, а также исследованию гидродинамики жидкостной экстракции в модельных и промышленных условиях. Кроме того, в книге рассматриваются главные направления дальнейшего развития этой области науки. [c.2]

Основными перспективными промышленными типами экстракционного оборудования для систем жидкость — жидкость, на которых, по нашему мнению, необходимо сосредоточить усилия по исследованию теории (гидродинамики, к.п.д. и т. д.) и методам расчета, а также интенсификации процесса экстракции следует считать смесительно-отстойные с принудительной транспортировкой фаз, роторно-Дисковые, центробежные экстракторы. [c.31]

Необходимая степень детализации и точности математического описания определяется решаемой задачей. Так, например, для проектирования аппаратуры необходимы наиболее- полные уравнения, описывающие гидродинамику и массопередачу экстракционно й ступени для выбора оптимального режима и расчета статических характеристик удобно использовать стационарные уравнения материального баланса и уравнения равновесия с учетом эффективности ступени [1—4]. Задачи синтеза системы автоматического управления и оптимального управления могут решаться с использованием нестационарных уравнений материального баланса и уравнений равновесия. В общем случае описание процесса приводит к громоздкой системе дифференциальных уравнений, решение которой может быть связано с определенными трудностями при вычислении. Поэтому там, где это допускается условиями решаемой задачи, целесообразно упрощать математическую модель. [c.8]

Во многих процессах химической технологии экстракционным путем извлекаются компоненты из сложных по составу исходных смесей, в которых одно или более веществ являются добавками к обрабатываемой смеси. Из законов гидродинамики и термодинамики следует, что добавки к системе могут изменить ее физико-химическую сущность и, таким образом, способствовать или препятствовать [c.163]

Выделение ароматических углеводородов из катализатов платформинга бензиновых фракций, избирательная очистка нефтяных масел, очистка керосино-газойлевых фракций, органических продуктов и сточных вод методом экстракции получили широкое распространение в производственной практике. Для анализа работы существующих экстракционных процессов и проектирования новых важным моментом является разработка и внедрение методов математического моделирования, что позволит проводить выбор лучших вариантов технологических решений на ЭЦВМ, подбирать оптимальные режимы работы экстрактора и в целом повышать технико-экономические показатели процесса. Наиболее общим подходом в математическом моделировании экстракции является. использование гидродинамической массообмённой модели. Однггко в связи.с тем, что гидродинамика потоков во многих типах экстракционных аппаратов сложна, а коэффициенты массообмена трудно определяемы, решение многих технологических задач целесообразно выполнять с применением статической модели процесса, основанной на теоретической ступени контакта двух жидких фаз. Такой подход облегчается тем, что статическая модель практически адекватна реальному объекту при равенстве их эффективности, выраженной числом теоретических ступеней контакта. [c.3]

Глава 8 содержит весьма подробный и полезный обзор исследований в области массопередачи при образовании капель. Этот раздел представляет интерес для исследователей, изучающих гидродинамику и массообмен одиночных капель. При медленном образовании капель, характерном для лабораторных условий, на этот начальный период приходится иногда до 50% и более массообмена. В экстракционных колоннах, когда каплеобразование является чрезвычайно быстрым процессом, основную роль играет массообмен при свободном движе-нпп капель. К сожалению, раздел, посвященный гидродинамике и массопередаче при движении капель, является не столь полным, в некоторой степени некритичным и содержит ряд спорных и даже неправильных утверждений. Далее рассматривается только движение очень мелких, квазистоксовых , капель (Ие 1), когда и Практически приходится иметь дело с каплями диаметром 0,2— [c.351]

Каденская Н. И., Железняк А. С., Броунштейн Б. И., Исследопа-ние массопередачи в экстракционной распылительной колонне, сб. Процессы химической технологии (гидродинамика, тепло- и массопередача) , Изд. АН СССР, 1965, стр, 215. [c.702]

Экстракционная аппаратура классификация, конструк-jjTi ции, расчет). Успешное внедрение процессов экстракции в промышленность связано с разработкой совершенной экстракционной аппаратуры. В связи с особенностями гидродинамики несмешивающихся капельных жидкостей, для получения большой поверхности контакта фаз и ее быстрого обновления при экстракции требуется иное аппаратурное оформление, чем в родственных ей процессах ректификации и абсорбции. [c.138]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология