Потоки в аппаратах непрерывного действия

Проточные аппараты непрерывного действия в зависимости от характера движения потока делятся на аппараты полного (идеального) вытеснения, полного (идеального) смешения и промежуточного типа. [c.6]

Распределение потоков в аппарате непрерывного действия [c.7]

Предлагается новый метод описания динамики адсорбция одного компонента из потока газа-носителя для случая адсорбции в многоступенчатом аппарате непрерывного действия, разработанный на основе информационного принципа максимальной энтропии. [c.112]

Одними из первых адсорбционных аппаратов, освоенных в промышленных условиях, были адсорберы с неподвижным плотным слоем. Простота устройства и надежность работы обусловили широкое использование аппаратов этого типа и в настоящее время, несмотря на ряд недостатков. Принцип действия адсорберов с неподвижным слоем заключается в пропускании жидкости, содержащей органическое загрязнение, через неподвижный плотный зернистый слой, который адсорбирует растворенные вещества, переносимые потоком. Существуют также аппараты непрерывного действия с движущимся плотным слоем. В верхнюю часть их непрерывно подается адсорбент, который движется сверху вниз обычно без нарушения контакта между частицами, а снизу подается раствор с определенной начальной концентрацией раствора. В задачу расчета таких аппаратов входит определение времени работы аппарата до появления проскоковой концентрации (в аппаратах периодического действия), степени использования адсорбента, размеров аппарата и т. д. [c.128]

Процессы адсорбции в аппаратах с перемешиванием, как правило, проводят при скоростях вращения мешалки, обеспечивающих полное суспендирование частиц твердой фазы, поскольку при этом вся поверхность зерен адсорбента участвует в массообмене. Взвешивание зерен твердого материала, находящихся на дне аппарата, происходит под действием подъемной силы, обусловленной разностью скоростей обтекания частицы на нижней и верхней ее гранях. После отрыва от дна частицы увлекаются потоками жидкости и находятся в объеме аппарата-во взвешенном состоянии. Важным условием нормальной работы аппаратов непрерывного действия с перемешиванием является равномерное распределение частиц твердой фазы в жидкости, так как только в этом случае зерна адсорбента пребывают в аппарате заданное по технологическим условиям время. В результате обработки многочисленных экспериментальных данных установлено, что существует оптимальная частота вра- [c.177]

Адсорбция в аппаратах непрерывного действия с псевдоожиженным слоем. Отличительной особенностью аппарата для непрерывной адсорбции в псевдоожиженном слое по сравнению с аппаратом периодического действия является большая производительность. Как показано в монографии [41], по высоте псевдоожиженного слоя непрерывного действия при постоянной скорости подвода вещества устанавливается определенный стационарный профиль концентраций, несмотря на неравномерность отработки частиц в таком слое. В аппаратах непрерывного действия массообмен заканчивается на определенной высоте от входа в адсорбер. Необходимо отметить, что при адсорбции растворенных веществ длина участка массообмена больше, чем при адсорбции газов и паров. Это объясняется тем, что коэффициент массообмена в системе жидкость — твердое тело по крайней мере на порядок меньше соответствующего коэффициента в системе газ — твердое тело. Однако и в случае адсорбции из растворов выше некоторого участка слоя в потоке устанавливается постоянная концентрация вещества, равновесная со средней степенью отработки адсорбента. В таком случае расчет процесса адсорбции в аппарате непрерывного действия можно проводить [41], используя уравнение материального баланса [c.140]

При больших производительностях (от нескольких кубических метров выпариваемого раствора в час и выше), что характерно для промышленности, выпаривание проводят по непрерывному принципу. В аппаратах непрерывного действия обычно создают условия для интенсивной циркуляции раствора, т.е. в таких аппаратах гидродинамическая структура потоков близка к модели идеального смешения. Поэтому концентрация раствора в таких аппаратах ближе к конечной, что приводит к ухудшению условий теплопередачи (так, с повышением концентрации раствора увеличивается его вязкость и, следовательно, снижается коэффициент теплоотдачи от стенки к раствору). [c.362]

Выше были рассмотрены стационарные процессы конвективного теплообмена, осуществляемые в аппаратах непрерывного действия между потоками жидкостей (газов), омывающими с постоянной скоростью разделяющую их теплопроводную стенку. В химической технологии, нередко встречаются, однако, н е-стационарные процессы теплообмена, характерные для периодически действующих аппаратов различного назначения (нагревание или охлаждение неподвижных масс жидкостей, кристаллизации из растворов и расплавов, химические реакторы и др.). Особенностью этих нестационарных процессов является непрерывное изменение температур обоих теплоносителей или одного из них во времени. [c.366]

В подавляющем большинстве случаев все перечисленные процессы массообмена осуществляются в аппаратах непрерывного действия при встречном движении взаимодействующих потоков (фаз). Если массовые (объемные, мольные) расходы этих потоков на входе и выходе из аппарата (рис. 1Х-12) обозначить соответственно через 1, а и С , кг/с, а концентрации переходящего компонента в них — через Хх, х и у , у , то должны удовлетворяться следующие уравнения материальных балансов [c.441]

Устройство и принцип действия растворителей. Равновесие системы твердое вещество—жидкость наступает в момент, когда раствор становится насыщенным. Концентрация растворенного вещества в насыщенном растворе зависит от физико-химических свойств растворимого вещества и растворителя, а также от температуры. Так как насыщенного состояния в первую очередь достигают слои жидкости, примыкающие к поверхности твердых частиц, то быстрое удаление этих слоев в массу ненасыщенного раствора является необходимым условием интенсификации процесса растворения. В связи с этим аппараты периодического действия, представляющие собой горизонтальные нли вертикальные сосуды, снабжаются механическими мешалками (лопастными, пропеллерными, турбинными и др.), циркуляционными насосами или пневматическим смешением. В аппаратах непрерывного действия, кроме устройств для механического перемешивания, стремятся еще к созданию высоких скоростей сквозных потоков жидкой фазы относительно растворяющихся твердых частиц. Так как переход растворимого вещества в жидкую фазу является диффу- [c.598]

Аналогичная схема расчетов может быть применена и для других технологических процессов, в которых для отдельных частиц обрабатываемого материала наблюдается неравномерное распределение времени пребывания в зонах с разным режимом. Например, указанным способом расчета можно воспользоваться при определении вероятности попадания нерастворенных частиц на выгрузку из каскада аппаратов непрерывного действия. Изменяющимися от одного аппарата каскада к другому условиями в данном случае будут температура среды, концентрация, интенсивность перемешивания, различная структура потоков. [c.665]

Расчет сушилок на основе математической модели. Ести скорость сушки постоянна, то структура потока не оказывает влияния на течение процесса и обычно такие вешества сушат в режимах, близких к полному перемешиванию, обеспечивая активное взаимодействие с теплоносителем во всем объеме. Не представляет особого труда также расчет аппаратов периодического действия и аппаратов непрерывного действия с постоянным механизмом влагопереноса. [c.328]

В аппаратах непрерывного действия, где ввод и вывод потоков взаимодействующих фаз осуществляется непрерывно, параметры процесса постоянны во времени, т. е. процесс идет при установившемся режиме. Недостатком этих аппаратов, применяемых в основном в многотоннажных производствах, часто является неравномерная обработка твердой фазы вследствие различного времени пребывания частиц в реакционной зоне. [c.404]

Какие режимы потоков возможны в аппаратах непрерывного действия [c.253]

Как уже отмечалось ранее, внедрение машин и аппаратов непрерывного действия и поточных линий, а также увеличение масштабов производств и укрупнение аппаратуры могут быть успешно реализованы и дать ожидаемый технико-экономический эффект, в особенности при комплексной автоматизации всего производственного потока. - [c.24]

Простейшим аппаратом непрерывного действия является трубчатый реактор, в котором реагенты смешивают (перед поступлением или уже в самом реакторе) и пропускают через трубки таким образом, чтобы исключить перемешивание в направлении движения потока, т. е. здесь налицо приближение к режиму идеального вытеснения. Как и при работе с реактором периодического действия, состав реакционной массы изменяется во времени при подаче реагентов в трубчатый реактор непрерывного действия с постоянной скоростью продолжительность реакции для данной порции питания отсчитывается с момента ее поступления в реактор, так что можно вычертить изменение состава по длине трубки реактора. [c.232]

В отличие от расчета адсорберов периодического действия, для которых определяется необходимая высота адсорбента при заданном времени работы аппарата до проскока (времени защитного действия), в аппаратах непрерывного действия с адсорбентом, движущимся сверху вниз навстречу потоку газа, рассчитываются высота работающего слоя и скорость движения адсорбента, [c.452]

В данном разделе излагается другой способ исследования гидродинамических режимов, который, благодаря своей надежности и простоте, также получил широкое распространение (следует, однако, сразу отметить, что область его применения ограничена хи-мико-технологическими процессами, протекающими в аппаратах непрерывного действия). Он основан на отыскании функций распределения времен пребывания (сокращенно, функций РВП) [83—85]. При этом нет необходимости отыскивать осредненные поля гидродинамических величин, поэтому в некотором смысле этот способ альтернативен первому. Но в то же время использование явного вида функций РВП позволяет, как будет показано ниже, найти ряд важных параметров, характеризующих структуру потоков в аппарате (а значит, и поля скорости) и эффективность различных процессов переноса (см., например [83, 86]). [c.159]

Формула (3.2.10) представляет собой искомое соотношение, связывающее внешнюю и внутреннюю функции РВП. Таким образом, три введенные выше функции РВП, характеризующие структуру потоков в аппаратах непрерывного действия с постоянным расходом фаз, связаны между собой двумя простыми соотношениями (3.2.2) и (3.2.10). Следовательно, лишь одна из этих функций является независимой. В качестве независимой удобно выбрать одну из внешних функций РВП, явный вид которых можно найти на основе обработки экспериментальных данных, исследуя возрастной состав потока вещества на выходе из аппарата. При этом, как правило, применяется метод, основанный на использовании меченых частиц или трассеров (пассивных индикаторов). [c.163]

Потоки в аппаратах непрерывного действия [c.124]

Мы будем в основном рассматривать поток в аппаратах непрерывного действия — именно эта группа аппаратов является ведущей в современной химической технологии. [c.124]

Целью химического производства является превращение предмета труда, которое может характеризоваться изменением Ах. Такое изменение связано с технологической переменной у, причем при периодическом процессе у обозначает время пребывания материала в аппарате. Для колонных аппаратов непрерывного действия (с определенной скоростью потока) среднее время пребывания можно выразить через высоту (длину) высота/скорость = время. Если же представить Ах через число единиц переноса, то у получится из произведения числа единиц переноса на высоту. (длину) одной единицы переноса (или время). Таким путем при известных питании, скорости потока, числе единиц переноса и высоте единицы переноса получаются основные размеры аппарата диаметр и высота (или длина). При увелтении масштаба, т. е. при пересчете аппаратуры на увеличенную производительность, надо принять во внимание, что высота единицы переноса зависит от коэффициента переноса, а на него в свою очередь влияют скорость потока и диаметр аппарата. [c.191]

Принцип работы аппарата непрерывного действия для осуществления стадий набухания и сульфирования сополимеров состоит в следующем. Гранулы сухого сополимера, предварительно загруженные в бункер шнековым дозатором, подаются сверху в вертикальное колено аппарата на расстоянии 600 мм от верха аппарата подается тионилхлорид и еще ниже (на расстоянии от патрубка подачи тионилхлорида 200 мм) подается концентрированная серная кислота. Сополимер легче тионилхлорида и серной кислоты, поэтому для продвижения его вниз по аппарату в вертикальном колене аппарата находится шнек. При помощи шнека сополимер направляется вниз аппарата и попадает в наклонное колено, в котором всплывает. Новые порции сополимера и поток серной кислоты выталкивают из наклонного колена попавшие ранее порции просульфированного сополимера (ионита) к выходному отверстию. Выходя из аппарата, ионит с избытком серной кислоты направляется на вакуумфильтрационный вибро-лоток, где ионит отделяется от свободной серной кислоты. После фильтрации ионит с вибролотка направляется на отмывку, а серная кислота возвращается в зону сульфирования. Как в вертикальном, так и в наклонном коленах аппарата температурный режим поддерживается хладоагентом, циркулирующим в рубаш-ках охлаждения аппарата. Количество сополимера, подаваемое в аппарат, регулируется числом оборотов шнека шнекового до- [c.390]

Основные достоинства лопастных мешалок — простота устройства и невысокая стоимость изготовления. К недостаткам мешалок этого типа следует отнести низкое насосное действие мешалки (слабый осевой поток), не обеспечивающее достаточно полного перемешивания во всем объеме аппарата. Вследствие незначительности осевого потока лопастные мешалки перемешивают только те слои жидкости, которые находятся в непосредственной близости от лопастей мешалкн. Развитие турбулентности в объеме перемешиваемой жидкости происходит медленно, циркуляция жидкости невелика. Поэтому лопастные мешалки применяют для перемешивания жидкостей, вязкость которых пе превышает 10 мн-сек м . Эти мешалки непригодны для перемешивания в протоке, например в аппаратах непрерывного действия. [c.254]

К числу аппаратов непрерывного действия относятся б а-рабанные кристаллизаторы, встречающиеся в двух модификациях (рис. ХУ-6) с охлаждающей рубашкой (рис. ХУ-6, а) и непосредственным воздушным охлаждением (рис. ХУ-6, б). В обоих случаях корпус кристаллизатора состоит из цилиндрического барабана (длиной до 20 м), опирающегося двумя бандажами на четыре опорных ролика и установленного с небольшим наклоном (1 100—1 200) к горизонту. Барабану передается вращательное движение через сидящий на нем зубчатый венец, сцепленный с шестерней привода. Горячий раствор поступает в верхний конец вращающегося барабана и при непрерывном охлаждении и перемешивании движется к нижнему разгрузочному концу. В первом варианте (рис. ХУ-6, а) барабан окружен соосной цилиндрической рубашкой для водяного охлаждения, а во втором варианте (рис. Х -6, б) раствор непосредственно охлаждается потоком воздуха, нагнетаемого вентилятором внутрь барабана навстречу раствору. Таким образом, в аппаратах с водяным охлаждением происходит изогидрическая кристаллизация, а в аппаратах с воздушным охлаждением—смешанная, так как поток воздуха, помимо охлаждения раствора, испаряет значительное количество воды. [c.695]

Основной задачей проектирования технологических схем производства различных продуктов является организация непрерывного процесса. В связи с этим реакторы непрерывного действия находят более широкое применение по сравнению с реакторами периодического действия. Например, в современных крупнотоннажных производствах реакторные химические процессы осуществляются преимущественно в аппаратах непрерывного действия, которые обладают более высокими экономическими характеристиками. Однако в малотоннажных п многоассортиментных производствах по технико-экономическим соображениям часто выгодно применять реакторы периодического и полунериодического действия. Но режиму потока реакционной смеси все реакторы непрерывного действия делятся иа два класса — реакторы смешения и реакторы вытеснения. [c.236]

Однако выражение (111, 12) неприменимо для расчета кинетики промышленных процессов, протекающих в проточных реакционных системах с изменением объема. Формула (III, 12) может применяться для расчета аппаратов непрерывного действия только в одном случае—когда в них осуществляется реакция, кинетика которой описывается конкретным кинетическим выражением. Последнее должьо укладываться в общую кинетическую зависимость ( И, 12) при условии, если в реакторе имеет место режим потока идеального вытеснения, так [c.194]

Одной из особенностей процесса адсорбции является то обстоятельство, что скорость процесса на отдельном зерне зависит от величины адсорбции. Поэтому при рассмотрении аппаратов с непрерывным вводом частиц сорбента в псевдоожиженный слой и выводом частиц сорбента из слоя (аппараты непрерывного действия по твердой фазе), в которых имеет место заметное распределение частиц сорбента по. величинам адсорбции, необходимо вводить в рассмотрение функцию распределения твердых частиц по величинам адсорбции [172]. Ограничимся рассмотрением стационарного процесса. В частности, будем считать, что число твердых частиц, поступающих в слой, равно числу твердых частиц, покидаюЩ их слой. Предполагается, что весь газ, поступающий в псевдоожиженный слой, распределяется между двумя фазами, одна из которых образована газовыми пузырями, а другая (плотная фаза) представляет собой остальную часть псевдоожиженного слоя. Обозначим через Сь и концентрации сорбтива в газовых пузырях и плотной фазе слоя соответственно. Предполагается, что массообмен между частицей сорбента и омывающим ее потоком газа описывается при помощи уравнения вида [c.240]

СТРУКТУРА ПОТОКОВ в аппаратах непрерывного действия, существенно влияет на хим. процессы, тепло- и массообмен. Для процессов в многофазных потоках важно взаимное направление движения фаз (противоток, прямоток я др.) и геом. формы движущихся объемов (пленки, струи, капли, пузыри). При рассмотрении переноса процессов существенны режим течения (ламинарный, турбулентный) и связанная с ним проблема пограничного слоя. Большое значение имеют различия во времени пребывания частиц потока в рабочем объеме и их взаимное перемешивание в результате нестационарности поля скоростей, неравномерности распределения скоростей и их разнонаправленности. В частицах потока, покидающих рабочий объем быстрее других, процесс оказывается незавершенным, в частицах же, задерживающихся в зтом объеме, он проходит глубже. Поскольку скорость процесса обычно падает во времени, его незавершенность определяется долей частиц с малым временем пребывания.. Отрицат. влияние неравномерности распределения времени пребывания тем сильнее, чем выше требуемая степень завершенности процесса. [c.548]

Значительно более совершенны многокамерные аппараты, в которых псевдоожиженный слой адсорбента разделен беспро-вальными тарелками, пропускающими поток жидкости, но не зерна адсорбента, и потому ограничивающими продольное перемешивание зерен только пределами одной камеры. В таких аппаратах после отработки слоя в нижней камере открываются последовательно в определенных решетках камер окна, при помощи которых адсорбент из нижней камеры выводится из аппарата и весь слой последовательно перемещается на одну камеру вниз, после чего верхняя камера заполняется свежим адсорбентом. Таким образом, в многокамерном аппарате непрерывного действия осуществляется сменно-циклическое перемещение адсорбента в режиме, который задается скоростью движения зоны массопере-носа вдоль слоя. Конструктивное обеспечение такого сменно-циклического режима перемещения адсорбента через аппарат может быть различным. Чаще всего для перемещения адсорбента применяют опрокидывающиеся тарелки. Едва ли можно признать такое решение задачи удовлетворительным, так как при повороте тарелки одновременно со скольжением по ее поверхности адсорбента, с другой стороны, повышается скорость потока, и в верхний ярус проносится раствор без предварительного контакта с адсорбентом, т. е. усиливается продольный перенос растворенного вещества, и качество очистки жидкости резко ухудшается. [c.241]

Аппаратурное оформление. Основные стадии процесса протекают в аппаратах непрерывного действия шахтного типа, с противоточны.м контактированием мелкозернистой твердой фазы и жидкой (раствор сырья, десорбент) колонные аппараты расположены соосно (адсорбер над десорберол ) для сохранения непрерывности потока движущегося адсорбента. Растворитель удаляют из пульпы в кипящем слое мелкозернистого адсорбента, создавае.мо.м острым перегретым водяным паром в секционированной ступенчато-противоточной сушилке. [c.52]