Колонные диффузионные аппараты КДА

Коэффициент заполнения ф колонного диффузионного аппарата стружкой определяется по формуле [c.969]

Колонные диффузионные аппараты КДА [c.308]

В границах применимости диффузионной модели предполагается, что коэффициент продольного перемешивания постоянен по всему объему аппарата и концентрация постоянна по сечению вплоть до места ввода трассера. Эти допущения не совсем корректны, поскольку в месте ввода трассера поперечная неравномерность может быть значительной и гидродинамические условия на входе и выходе из колонны иные, чем в ее объеме. Однако при высоте колонны, значительно большей ее диаметра, концевыми эффектами можно пренебречь. При соизмеримых значениях высоты и диаметра колонны диффузионная модель неприменима. 148 [c.148]

Оба метода учитывают гидродинамические условия процесса экстракции и влияние этих условий на массопередачу. С их помощью можно определить высоту экстракционной колонны. Расчет третьим методом ведется в два этапа в первом определяется число теоретических ступеней, которое потребовалось бы для проведения экстракции в многоступенчатой аппаратуре, а во втором—высота колонны, соответствующая одной ступени. Умножая ее на число ступеней, получим общую высоту колонны. Этот метод имеет некоторые преимущества, так как дает возможность не только определить размеры многоступенчатой системы, но и проанализировать в условиях состояния равновесия влияние на процесс некоторых параметров (количество растворителя, концентрация). Однако он не дает ясного представления о механизме массопередачи. Хотя этот метод применяется при расчетах диффузионных аппаратов и описан в технической литературе с использованием высоты эквивалентной теоретической ступени , в настоящей работе он не рассматривается. [c.239]

Наличие автомодельных условий, т. е. исключение влияния одного или нескольких параметров на процесс, значительно упрощает задачу моделирования процесса в целом (например, моделирование процесса ректификации в насадочных эмульгационных колоннах). Режим так называемого захлебывания в диффузионных аппаратах является автомодельным режимом двухфазных систем. [c.130]

Уравнения массопередачи для насадочных диффузионных аппаратов. Если диффузионный процесс проводится в колонне, заполненной насадочными телами, то при заданной производительности аппарата обычно определяют высоту насадки. [c.460]

Автомодельный режим может возникать в различных процессах. Автомодельность может характеризоваться независимостью процесса от любого параметра, т. е. он может быть автомодельным в смысле независимости от линейных размеров системы, от некоторых физических свойств системы и т. п. Так, например, режим эмульгирования в насадочных колоннах является автомодельным в смысле независимости от молекулярных характеристик процесса, таких, как молекулярная вязкость и молекулярная диффузия. Распределение жидкости по сечению насадочной колонны в режиме эмульгирования становится автомодельным, так как не зависит от диаметра колонны. Наличие автомодельных условий, т. е. исключение влияния одного или нескольких параметров на процесс, значительно упрощает задачу моделирования процесса в целом (например, моделирование процесса ректификации в насадочных эмульгационных колоннах). Режим так называемого захлебывания в диффузионных аппаратах является автомодельным режимом двухфазных систем. [c.122]

Рассмотренные условия образования вихрей на границе раздела потоков фаз проявляются одновременно в сложном взаимодействии. Исключительное влияние может оказать гидродинамическая обстановка процесса, создаваемая в том или ином диффузионном аппарате, и режим движения потоков. Так, в аппаратах с фиксированной поверхностью контакта поверхностное натяжение может влиять на процесс иначе, чем в аппаратах, где поверхность фазового контакта создается в процессе движения потоков. Жидкие пленки стабилизируются, когда поверхностное натяжение орошающей жидкости (флегмы) увеличивается в нижней части колонны, тогда как при уменьшении поверхностного натяжения жидкие пленки разрушаются на струи и капли. [c.148]

При расчете диффузионных аппаратов определяемыми величинами являются 1) диаметр аппарата или его поперечное сечение, обеспечивающий его необходимую пропускную способность по сплошной фазе. Диаметр аппарата зависит от линейной скорости сплошной фазы в полном сечении аппарата, определяемой его гидродинамикой 2) общая длина зоны контакта аппарата, необходимая для завершения процесса разделения до заданных конечных концентраций. Общая Длина зоны контакта определяется гидродинамическими и кинетическими характеристиками и обычно реализуется для тарельчатых колонн числом тарелок, для насадочных колонн — высотой слоя насадки и т. п. [c.218]

Ректификация представляет собой процесс разделения смеси компонентов летучих жидкостей с различной упругостью паров. Для проведения этого процесса наряду с тарельчатыми колоннами используются аппараты колонного типа, заполненные насадкой. Наиболее распространена керамическая насадка — полые цилиндры, в насадочных колоннах пар движется снизу вверх навстречу стекающей жидкости (противотоком), при этом легколетучие компоненты имеют повышенную концентрацию в паре, а труднолетучие (тяжелые) — в жидкости. Потоки пара и жидкости находятся Б постоянном взаимодействии на поверхности насадки. Разность концентраций фаз обеспечивает условия, необходимые для диффузионного переноса вещества в системе контактирующих сред. Процесс переноса вещества, или массопередача, между фазами идет непрерывно, в результате непрерывно меняются концентрации потоков жидкости и пара вдоль всей поверхности контакта фаз (по высоте колонны). Таким образом, в насадочной колонне протекает противоточный дифференциальный процесс массообмена между фазами (пар — жидкость) по высоте аппарата. [c.251]

В. В. Кафаровым показано, что возможным способом оценки эффективности диффузионных аппаратов может служить фактор интенсивности /. Из математического выражения этого фактора следует, что процесс ректификации можно интенсифицировать как путем изменения диффузионных характеристик, так и посредством увеличения скорости движения сплошной фазы. Предложена и испытана новая конструкция контактного аппарата, обеспечивающая турбулизацию паровой и жидкой фаз, взаимодействующих в параллельном токе (по колонне пар и жидкость движутся противотоком). Следует отметить, что на корпусе этого аппарата укреплены неподвижные конические диски с направляющими желобами (для перетока жидкости на нижележащее контактное устройство) и паровым патрубком. На валу имеется плоский диск, несущий спиральные лопасти, охваченные сверху и снизу плоскими кольцами. [c.153]

Среди приближенных математических моделей, предложенных для оценки интенсивности продольного перемешивания, наибольшее распространение нашли диффузионная и различные модификации ячеечной модели. Ячеечную модель обычно применяют для секционированных аппаратов, а диффузионную - для несекционированных колонн [204-206]. [c.147]

Ниже изложены методы расчета массо- и теплообмена в противоточных колоннах с учетом продольного перемешивания в рамках диффузионной модели. Экспериментальные данные подтверждают применимость диффузионной модели для колонных аппаратов при не слишком малых отношениях высоты колонны к ее диаметру. [c.231]

В настояшей главе рассматривается расчет колонного аппарата при прямо- и противотоке с учетом продольного перемешивания в приближении однопараметрической диффузионной модели. Задача расчета сводится либо к нахождению высоты колонны, соответствующей заданной степени извлечения, либо к определению степени извлечения при заданной высоте колонны. Как будет показано ниже, первая задача значительно проше при численных расчетах, чем вторая. [c.299]

Уравнения (III.3) —(III.6) и (III.8) описывают распределение трассера в колонном аппарате, представляющем собой цепочку диффузионных ячеек, соединенных транзитным и рециркуляционными потоками, при стационарном вводе его в произвольную ячейку т. Уравнение (III.7) необходимо при выводе соответствующих [c.41]

Продольное перемешивание непроточной фазы в колонных аппаратах может быть математически описано на основе как диффузионной, так и рециркуляционной модели. Для экспериментального определения параметров моделей применим, очевидно, лишь импульсный метод исследования. [c.62]

ДИФФУЗИОННАЯ МОДЕЛЬ ПРОДОЛЬНОГО ПЕРЕМЕШИВАНИЯ В КОЛОННЫХ АППАРАТАХ [c.106]

Свекловичная стружка загружается в загрузочную шахту ошпаривателя 1, в котором горячий сок денатурирует протоплазму клеток. Стружка ошпаривается диффузионным соком при 72 С в греющей части ошпаривателя, а затем в мешалке при 85 °С 300 % сока к массе свеклы. Сокостружечная смесь из ошпаривателя (400 % к массе свеклы) с температурой 75 С подается насосом 12 через распределитель в колонный диффузионный аппарат 7 и перемещается снизу вверх. [c.48]

Ошпариватели предназначены для нагрева и плазмолизирования свекловичной стружки путем обваривания горячим диффузионным соком перед поступлением ее в колонный диффузионный аппарат, а также для удаления воздуха и газов из сокостружечной смеси и обеспечения однородности смеси перед подачей ее в аппарат. [c.306]

Колонные диффузионные аппараты КДА монтируют на готовом фундаменте. Монтаж аппаратов производят в следующем порядке монтируют постамент собирают и устанавливают ситовой пояс монтируют корпус аппарата, трубовал с лопастями устанавливают привод трубовала монтируют устройство для удаления жома, системы смазки и трубопроводы контрлап. [c.309]

Поступающая на свеклосахарный завод свекла смешивается с водой для предварительной очистки, проходит систему ботвосоло-мо- и песколовушек / отделяется от промывной воды и поступает в двухступенчатую свекломоечную машину 2, где окончательно отмывается от примесей. Чистые клубни свеклы через водоотделитель ленточным (или элеваторным) транспортером 3 с электромагнитным сепаратором подаются на свеклорезку центробежного типа 4, где изрезываются в стружку для лучшей экстракции сахарозы из свеклы. Полученная свекловичная стружка через загрузочную шахту подается в ошпариватель 5 для набухания и облегчения процесса экстракции, где нагревается сначала отходящим диффузионным соком (1 мае. часть), а затем потоком циркулирующего через теплообменник 6 диффузионного сока (4 мае. части) до 75°С. Смесь стружки с циркулирующим соком нагнетается в колонный диффузионный аппарат 7, где она перемещается в вертикальном направлении противотоком к подавае-64 [c.64]

Колонны с ситчатыми тарелками. Колонны с колпачковыми тарелками работают хорошо, однако они значительно сложнее и дороже других диффузионных аппаратов, а кроме того, обладают существенным недостатком при ремонте такой колонны или при переходе на работу с другой жидкостью весьма трудно освободить тарелки от слоя жидкости на них. В этом отношении гораздо проп1е по устройству колонны с ситчатыми тарелками. [c.505]

Аппараты, в которых осуществляется диффузия сахаров из свекловичной стружки при помощи экстрагирующей жидкости, называют диффузионными. Процесс извлечения сахара из свекловичной стружки осуществляют в колонных вертикальных аппаратах типа КДА с выносным ошпаривателем, в наклонных двухшнековых типа ДДС и НДС, а также в горизонтальных ротационных аппаратах типа РДА. [c.959]

Одноколонный диффузионный аппарат КДА-30 (рис. 18.2) состоит из корпуса б, в нижней части которого находится труба для подвода сокостружечной смеси 1 и патрубок 2 для отвода сока, а сбоку размешена установка 15 для подачи формалина и люки 16. Нижние контрлопасти 4, выполняющие одновременно и роль фильтрующей поверхности, упрочнены и фильтрующая поверхность их представляет собой латунный лист толщиной 3 мм с коническими отверстиями диаметром 3 мм. Фильтрующая поверхность регенерируется обратным током сока при помощи коммуникации 3. Контрлопасти, установленные на внутренней поверхности колонны, могут изменять угол наклона к горизонтальной плоскости при помощи устройств 5. Усовершенствован подвод аммиачной и жомопрессовой воды в аппарат. Аммиачная вода поступает через внутреннюю часть вала в лопасти 9, а жомопрессовая — в лопасти 7. Это позволяет равномерно распределять аммиачную и жомопрессовую воду по всему сечению аппарата, а также равномерно распределить стружку с помощью распределителя 10 и ситчатых лопастей 11 (рис. 18.3). [c.961]

Интенсификация диффузионных аппаратов возможна за счет турбулизации перерабатываемых потоков, непрерывного обновления межфазной поверхности, работы в режимах точки инверсии или близких к точке инверсии фаз создания пульсационных и циклических режимов. Необходимо так организовывать процесс массообмена в аппаратах, чтобы эффект продольного перемешивания был сведен к минимуму. На практике это достигается использованием мелкой насадки, при работе в режиме инверсии фаз, созданием однонаправленного движения потоков газа и жидкости в тарельчатых колоннах специальных конструкций и газо-жидкостных эмульсий на тарелках. [c.428]

Химическая абсорбция в кинетическом режиме или в переходном от диффузиопного к кинетическому режиму может быть изучена в лаборатории при использовании малых насадочных колонн или абсорберов, которые воспроизводят характеристики насадочной колонны (см. раздел 8.2). Эти же процессы могут протекать в диффузионном режиме, если использовать абсорберы с большими значениями Ф, так что для исследования кинетики реакции лучшими аппаратами являются насадочные колонные абсорберы. [c.84]

Рассмотрим случай, когда скорость реакции в сшюшной фазе настолько мала, что процесс протекает в кинетической области, т. е. диффузионным сопротивлением можно пренебречь. Оценка значений безразмерной константы скорости бимолекулярной необратимой реакции, при которой процесс можно считать протекающим в кинетической области, приведен ниже. Отличие излагаемого в данном разделе метода расчета ог рассматриваемой обычно кинетики процесса в аппаратах идеального перемешивания заключается в том, что вследствие конвективного переноса и ограниченного продольного перемешивания концентрация компонентов меняется по высоте колонн. [c.286]

Модели с застойными зонами (рис. П-6) применимы к аппаратам со слабоперемешиваемыми участками. Так, ячеечная модель с застойными зонами применима к аппаратам с неподвижным зернистым слоем, диффузионная с застойны-ми зонами — к насадочным колоннам, а рециркуляционная с застойными зонами — к потокам легкой дисперсной фазы в роторно-дисковых экстракционных колоннах. [c.29]

На рис. 111-26 экспериментальная кривая отклика, полученная [113, 114] в секционированной колонне с мешалками ( = 99 см, с = 283 см ), сопоставлена с расчетными кривыми отклика по диффузионной модели, а также по рециркуляционной модели для = 6 (действительное число секций аппарата) и для д=8 (число псевдоячеек). При этом также принимали Рп = Рь- Видно, что все три расчетные кривые отклика практически одинаково хорошо совпадают с экспериментальной кривой. [c.74]

Заметим, что опытная кривая отклика может быть практически одинаково близка теоретическим функциям отклика как диффузионной, так и рециркуляционной модели. Однако для описания процесса в непроточной секционированной колонне при интенсивном перемешивании, когда секции близки к ячейкам полного перемешивания, предпочтительнее рециркуляционная модель, поскольку она лучше, чем диффузионная, отражает физическую картину перемешивания в таком аппарате. Для описания же продольного перемешивания в непроточной несекционнрованной колонне, а также в аппаратах, где невозможно по конструктивным признакам определить число ячеек полного перемешивания, целесообразнее использовать диффузионную модель. [c.80]

Анализ целесообразно начать с комбинированной модели как наиболее общей, из которой при соответствующих значениях определяющих параметров вытекают в виде частных случаев рециркуляционная, диффузионная и ячеечная модели. Анализ математических моделей продольного перемешивания в аппаратах с застойными зонами следует произвести отдельно. Очень важны для практики теоретические модели, применимые к исследованию продольного перемешивания в экстракционных колоннах с концевыми отстойниками и модели, позволяющие определять интенсивность продольного церемешивания на отдельных участках аппарата. [c.81]

Результаты сопоставления представлены на рис. IV-1. Как видно, уравнение (IV.49) дает значения Реэф, справедливые в областях Ре/п 2, л 0,5 (или f l) и Ре/п 1, х 0,66 (или f 2). Следовательно, в этих областях уравнение (IV.49) отражает вклад обратных потоков и степени перемешивания внутри ячеек (секций) колонного аппарата в явление продольного перемешивания. (Следовательно, уравнение (IV.49) можно использовать для обработки экспериментальных данных по продольному перемешиванию в секционированных колоннах на основе диффузионной модели. [c.96]

Распылительные колонны характеризуются интенсивным продольным перемешиванием [204—224]. Общее ntj)вмешивание вэттих колоннах является результатом не только диффузионного перемешивания, характеризующегося коэффициентом продольной турбулентной диффузии, но и крупномасштабного перемешивания [224 i Многие исследователи [204—211, 222] обнаружили резкое изменение профиля концентраций в месте ввода сплошной фазы в колонну— так называемый концевой эффект, который не зависит от направления массообмена. Установлено также, что в распылительных колоннах, особенно в колоннах больших диаметров, происходит интенсивное продольное перемешивание сплошной фазы, снижающее эффективность этих аппаратов. [c.201]