Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Перемешивание Основы процесса

    Здесь снова следует отметить границы области, представляющей для нас интерес. Вопросами конструкции реакторов мы будем заниматься лишь попутно, так как эти вопросы являются слишком узкими п специальными. Наша цель — составить разумную математическую модель процесса и на ее основе разработать рациональную схему расчета. Слово разумная означает в данном контексте, что модель должна учитывать все характерные черты реактора, но не быть перегруженной деталями, иначе анализ п расчет процесса станут невозможны. Например, при составлении математической модели реактора с мешалкой можно предположить, что в реакторе достигается режим идеального смешения это даст рациональные методы расчета реактора и анализа его устойчивости и вопросов управления процессом. Далее мы можем исследовать способы описания характера смешения и посмотреть, как влияет неполнота смешения на характеристики ироцесса. Но мы не будем интересоваться формой лопасти мешалки или тем, как надо устраивать перегородки в реакторе для улучшения перемешивания. Четыре рассматриваемых тппа реакторов указаны на рисунке. [c.8]


    Быстрое развитие химической промышленности в последние годы вызывает необходимость широкого изучения отдельных ее направлений технологического, экономического и технического. Получение различных продуктов и изделий на их основе связано с проведением таких физических процессов как нагревание, охлаждение, перемешивание, фильтрование, сушка и др., являющихся общими для большинства химических производств. Для проведения этих процессов применяют различные машины и аппараты, соответствующие технологическим требованиям и учитывающие свойства перерабатываемых материалов, правильный выбор которых способствует снижению затрат на производство конкретного вида химической продукции. Важнейшими факторами, определяющими тип выбираемого оборудования, являются химические свойства обрабатываемых веществ, температура и давление, интенсивность теплообмена важнейшими экономическими факторами — производительность, стоимость, срок службы, межремонтный период и др. Только самый тщательный технико-экономический анализ, с учетом последних научно-технических достижений, позволяет правильно выбрать оборудование для проведения технологических процессов, тем самым научно обосновать рациональность капитальных вложений в отдельные производства. [c.3]

    Основы процесса перемешивания в настоящее время настолько хороша изучены, что имеется возможность определить наиболее подходящий для. каждого данного процесса переработки характер движения жидкости. Может быть выбрано оборудование, которое наиболее экономично обеспечит выбранный характер движения. Для некоторых процессов смешивание в трубопроводе является достаточным и удобным. Для большинства операций требуется тесное смешивание как в больших, так и в малых объемах, которое может быть наилучшим образом осуществлено при помощи пропеллеров и турбин, помещенных в резервуаре. [c.63]

    Перемешивание при больших скоростях диссипации энергии имеет ряд особенностей. Физической основой процессов, происходящих при механическом перемешивании жидкости, является соответствующее энергетическое воздействие, оказываемое перемешивающим устройством на среду. Для получения при этом требуемого результата необходимо создать энергетические потоки заданной интенсивности и сформировать определенное пространственное распределение этих потоков. [c.333]

    Способность водного гумуса адсорбироваться на хлопьях гидроокисей алюминия и железа, образующихся в результате гидролиза вводимых в воду коагулянтов, широко используется в практике для обесцвечивания воды. Теоретические основы процесса, влияние величины pH, солесодержания, температуры, времени присутствия других реагентов, интенсивности перемешивания и т. д. достаточно основательно изучены многими исследователями [19, 24, 26, 40]. [c.154]


    Для расчета смесительных устройств необходимо рассмотреть основы процесса смешения газов 21-4о При развитом изотермическом турбулентном движении сила сопротивления определяется не молекулярной вязкостью, а турбулентным переносом и перемешивание потоков не зависит от числа Ке. [c.298]

    Вследствие изложенного не удалось приблизиться к условиям проведения технологического процесса, а вследствие несовершенства методики не были однозначно изучены теоретические основы процесса растворения благородных металлов в цианистых растворах и влияние переменных факторов на скорость этого процесса. Можно предполагать, что расхождения между данными работ отдельных авторов обусловлены не столько ошибками измерений, сколько различным режимом перемешивания. [c.35]

    В основу процесса извлечения парафина из парафиновых фракций положен метод кристаллизации парафина, который осуществляется в две ступени. В первой ступени кристаллизация ведется в течение приблизительно суток при обыкновенной температуре или при самом незначительном искусственном охлаждении, например, при 15—17°, с последующей фильтрацией твердого парафина на нутч-фильтре. Во второй ступени отфильтрованное масло постепенно охлаждается при перемешивании до 10° также в течение суток при этом выкристаллизовывается мягкий парафин, который отфильтровывается при искусственном охлаждении через нутч-фильтр. [c.113]

    В современной химической технологии широко используется тепло- и массообмен в условиях интенсивного перемешивания (технологические процессы в аппаратах с псевдоожиженным слоем зернистого материала, в барботажных аппаратах, в химических реакторах с перемешиванием двух- и трехфазных систем и т. д.). К особенностям рассматриваемого класса процессов следует отнести стохастический характер движения фаз и интенсивные гидромеханические флуктуации различных типов. По сути дела основой функционирования аппаратов, применяемых для проведения таких процессов, является использование многофазной турбулентности для интенсификации тепло- и массообмена. [c.136]

    Дискуссия по докладу Дж. Раштона ОСНОВЫ ПРОЦЕССОВ ПЕРЕМЕШИВАНИЯ В НЕФТЕПЕРЕРАБОТКЕ  [c.140]

    Однако промышленный опыт производства цеолита X показал, что процесс кристаллизации на основе силиката натрия имеет существенные недостатки, которые проявляются тем резче, чем крупнее масштаб производства. 1. Процесс кристаллизации исходного силикаалюмогеля, осажденного на основе силиката натрия, крайне чувствителен к режиму нагревания и перемешивания при температурах выше 70°С. Это обстоятельство отмечалось еще в ранних исследованиях [5]. Перемешивание в процессе нагревания геля ведет к образованию примесей цеолитов типа филлипсита и значительному ухудшению адсорбционных свойств товарного продукта. В небольших объемах нагревание геля без перемешивания может быть осуществлено достаточно легко. Однако при переходе к крупным промышленным кристаллизаторам решение задачи крайне осложняется из-за низкой теплопроводности геля, появления конвекционных потоков, непостоянства качества промышленного силиката натрия. Следствием этого является плохая воспроизводимость результатов кристаллизации и пониженная фазовая чистота цеолита X. 2. Цеолит X, полученный на основе силиката натрия, как правило, характеризуется низким содержанием окиси кремния и пониженной термопаровой стабильностью. [c.56]

    Метод подхода к основам химической технологии через рассмотрение работы отдельных установок в настоящее время в основном не практикуется в связи с переходом к более обобщенному направлению, в котором теория явлений переноса рассматривается в общем виде. В пределах этого направления могут быть рассмотрены многие классические теории химической технологии. Долгое время явления массопереноса в условиях протекания химической реакции, которые имеют огромное значение в широком многообразии химических процессов, практически не использовались. В последние пятнадцать лет в литературе появились важные работы по общему представлению одновременных процессов массопереноса и химической реакции. Сюда можно отнести теоретические и экспериментальные работы в таких промышленно важных областях, как химическая абсорбция, гетерогенный катализ, продольное перемешивание в химических реакторах и др. [c.7]

    Перемешивание. Смешение илн аналогичные ему процессы могу г представлять собой самостоятельную стадию, но могут и сопутствовать химическому превращению. В основе определения продолжительности операции, необходимой для достижения желаемого эффекта, лежат законы гидродинамики и массопере-дачи, так как по физико-химической природе эти процессы являются диффузионными. [c.107]


    В экстракторах с механическим перемешиванием размеры капель также обусловливаются совокупностью процессов распада и коалесценции капель внутри аппарата. Средние поверхностно-объемные диаметры капель рассчитывают на основе опытных данных. Так, для роторно-дисковых экстракторов можно применять следующее эмпирическое уравнение [7]  [c.140]

    Если доля обрыва цепей на поверхности пренебрежимо мала или если поверхность благоприятствует протеканию процесса в нужном направлении (инициирует радикалы, разлагает побочные нестабильные промежуточные продукты и т. п.), то здесь интенсификация теплоотвода и оптимизация реакции достигается максимальным усилением перемешивания и особых проблем не возникает. Иначе обстоит дело при вредном влиянии поверхности за счет обрыва цепей или разложения активных промежуточных продуктов. Тогда направления интенсификации теплообмена и повышения скорости и (или) селективности реакции противоположны. Эту противоположность нельзя обычно устранить каким-либо покрытием поверхности, поскольку, как правило, неактивные в химическом плане поверхности (фосфорные, борные или силикатные эмали) мало теплопроводны. Кроме того, часто вообще не удается подобрать инертное покрытие. В таком случае задачу надо решать расчетом, подбирая решение, оптимальное в химическом или экономическом смысле. Основой такого решения будет математическая модель реактора, представляющая собой систему кинетических уравнений вида (2.5), дополненную уравнениями гибели радикалов на стенке и (или) разложения на стенке кинетических промежуточных продуктов реакции. Без уточнения механизма реакции такую систему с учетом принципа Боденштейна для проточных аппаратов полного смешения (более частый [c.103]

    При различии перемешивания в аппаратах разных размеров более правильно исследовать процессы на основе решения их математического описания, используя методы математического моделирования, рассмотренные в главах III—V. [c.34]

    Модели с застойными пленками. В математическом описании таких моделей принимают, что промывная жидкость протекает по капиллярам осадка, размеры и форма которых неизвестны, в виде сплошных струй, соприкасающихся с пленкой фильтрата, равномерно распределенной по поверхности капилляров толщина пленки фильтрата и коэффициент переноса растворимого вещества из пленки в промывную жидкость также неизвестны. Анализ процесса не изменяется при промывке насыщенного фильтратом или предварительно обезвоженного осадка. Рассмотрим типичное математическое описание, выполненное на основе дифференциального уравнения материального баланса по растворимому веществу с соответствующими граничными условиями в предположении поршневого течения промывной жидкости без продольного перемешивания [270, 271]. При условиях, что сечение потока и скорость промывной жидкости постоянны, получено уравнение, связывающее концентрацию растворимого вещества на выходе из осадка и продолжительность процесса  [c.250]

    Имеющиеся в литературе данные по кинетике процесса абсорбции были получены в предположении существования режима полного вытеснения. Использование этих данных при расчете стационарных режимов на основе математической модели с учетом продольного перемешивания приводит к значительным отклонениям от действительных значений составов выходных потоков в реальном аппарате. [c.418]

    На рис. 1.3 представлена кодовая диаграмма ФХС (физикохимические процессы в гетерофазном реакторе с перемешиванием), построенная на основе качественного анализа структуры гетеро-фазной ФХС. Блоками кодовой диаграммы служат отдельные процессы, протекающие в системе (см. также рис. 1.1—1.3 в первой книге авторов Системный анализ процессов химической технологии. Основы стратегии ). [c.21]

    Основы управления процессом сернокислотного С - алкилирования. Важными оперативными параметрами, влияющими на материальный баланс и качество продуктов С — алкилирования, являются давление, температура, объемная скорость сырья, кон — ц нтрация кислоты, соотношения изобутан олефин, кислотахырье и интенсивность перемешивания сырья с катализатором. [c.142]

    В диаграмме связи, отражающей процессы материальных превращений в реакторе, на связях задаются следующие переменные в качестве усилия е используется концентрация С (кг/м ), в качестве потока / — объемная скорость потока Q (м /с). Диаграмма связи материальных превращений в реакторе идеального перемешивания строится на основе 02-структуры [c.243]

    Прн получении ответов на эти вопросы осуществляют расчет реактора и разработку стратегии управления, при которой целевые продукты производятся с заданной скоростью и наименьшими затратами. Основные соображения, положенные в основу настоящей книги, заключаются в том, что такие вопросы можно решать не частными, а общими методами поэтому содержание монографии ограничено рассмотрением общих вопросов, относящихся к химическим реакторам. Сначала исследуется изотермический процесс в модельных реакторах нескольких типов. Затем рассматриваются различные более сложные процессы, в которых учитывается движение потока в промышленных реакторах, тепловые эффекты реакции, условия перемешивания реакционной смеси и экономические требования. [c.11]

    Деэмульсация — разрушение нефтяных эмульсий — лежит в основе процессов подготовки нефти к переработке— обезвоживания и обессоливания. При обезвоживании разрушают природную эмульсию нефти с водой, а при обессоливании — искусственно созданную, которая образуется при смешении нефти с промывочной пресной водой. При разрушении нефтяных эмульсий глобулы воды, сталкиваясь, образуют более крупные капли, которые осаждаются в виде сплошной водной фазы. Чтобы ускорить и облегчить слияние глобул, нужно увеличить возможность их столкновения. Этого достигают разными способами интенсивным перемешиванием в смесителях, центрифугированием, фильтрацией, подогревом, с помощью ультразвука, воздействием электрического поля. Однако для слияния капель, как мы уже говорили ранее, мало одного столкновения.— нужно уменьшить механическую прочность адсорбцгюнного поверхностного слоя, что достигается добавлением деэмульгаторов. [c.239]

    Эта вспомогательная вязкость совпадает с той, которая была введена нами в предыдущем параграфе и фигурирует в формуле (10). Различие между этой формулой и формулой (12), точнее между рассуждениями, приводящими к этим формулам, сводится к следующему. В 2 мы рассматривали диффузионное движение в жидкой смеси как перемещение молекул каждого сорта независимо от молекул другого сорта. Это независимое перемещение молекул лежит в основе процесса образования жидкой смеси, из обеих составных частей путем взаимной диффузии их молекул. Для вязкости ун е образовавшейся смеси существенна, однако, не эта взаимная диффузия разных молекул, но их совместная диффузия, при которой пропорция молекул разного сорта остается неизменной. Если взаимная диффузия молекул разного сорта характеризуется энергиями Kj и и , как это было рассмотрено в. 2, то совместная диффузия (или самодиффузия) их, обусловливающйя непрерывное перемешивание уже образовавшейся смеси, должна характеризоваться энергией активации m = iM,-j- gMa и обусловливать вязкость оёыч- [c.34]

    Избирательное (преимущественное) смачивание леншт в, основе процесса флотации, имеющего большое значение в обогащении руд. Флотация заключается в разделении смеси гидрофильного и гидрофобного порошков ка основании их. избирательного смачивания различными жидкостями. Чтобы разделить смесь гидрофильного и гидрофобного порошков (например мела и сажи), надо поместить их в сосуд с водой,, поверх которой налит слой бензола или другого жидкого углеводорода. После перемешивания с этими жидкостями гидрофильный порошок (мел) перейдет в воду, а гидрофобный (сажа) — в бензол. [c.63]

    На основе процесса Rekke фирма Henkel (ФРГ) разработала два варианта процесса — Хенкель-1 и Хенкель-11 . Процесс Хенкель-1 основан на окислении ортоксилола с получением фталевого ангидрида. Этот процесс был модифицирован чехословацкими исследователями [136]. Технологическая схема получения диметилтерефталата из фталевого ангидрида изображена на рис. 5. В качестве исходного сырья используют 12%-ный водный раствор фталата калия, который извлекают после отделения ТФК. После нейтрализации раствора до pH 7,5 его упаривают до 30% и инжектируют в реактор. Реактор имеет мешалку для перемешивания в вертикальном и горизонтальном направлениях. [c.34]

    По существу, задача выбора оборудования решается с самого начала разработки технологической схемы уже при выборе способа реализации процесса. Задав конструкцию аппарата, тем самым выбирают семейство аппаратов, отличающихся лишь геометрическими размерами. Гидродинамика потоков внутри аппарата, его эффективность определяются конструкционными особенностями. Поэтому этап выбора оборудования не может рассматриваться обособленно, без оценки гидродинамической обстановки, условий тепломассопереноса, гидравлических расчетов. Всякий раз при изменении геометрических размеров аппарата возникает необходимость повторения указанных расчетов, поскольку меняются параметры, определяющие его эффективность (например, скорость движения фаз, продольное перемешивание и т. п.). Основой для выбора оборудования обычно являются ГОСТы, ОСТы или ведомственные нормали, определяющие стандартные ряды типового оборудования. В последнее Е ремя проводятся работы и по стандартизации гидродинами-ч[еской структуры потоков в отдельных аппаратах (например, в реакторах с мешалками), что существенно сокращает время вы-б>ора необходимого оборудования. Выбор оптимальной кон-с трукции аппарата и его типоразмеров является итерационной задачей и поэтому любая информация об эффективности в конкретных условиях эксплуатации лишь упростит процедуру расчета. [c.63]

    Во многиж технологических процессах имеет место непосредственное соприкосновение фаз разного химического состава и проникновение молекул одной фазы в другую. Это явление, называемое диффузией, лежит в основе процессов, связанных с переносом и обменом массы при отсутствии перемешивания и конвекции. Процесс диффузии в жидкостях идет во много раз медленнее, чем в газах. [c.105]

    Наибольщее распространение в литературе получила модель обновления поверхности, предложенная Кишиневским [16, 17] и Данквертсом [18]. В основе этой модели лежит представление о непрерывной замене элементов жидкости (или газа), прилегающих к межфазной поверхности, новыми элементами, поступающими на поверхность вследствие турбулентного перемешивания. В течение промежутков времени, когда элемент пребывает на поверхности, процесс массопередачн описывается, как и в теории Хигби, уравнением нестационарной диффузии в полубесконечной неподвижной" среде. Для характеристики интенсивности обновления вводится понятие среднего временл пребывания элементов жидкости на поверхности Дт. Первоначально такая картина была предложена -для описания массообмена в системах жидкость — газ, однако в дальнейшем ее стали использовать и для описания других систем, в частности систем жидкость — твердая стенка [19]. [c.173]

    Из соотношения (5.61) видно, что профиль концентраций в напорном канале зависит от соотношения скорости проникания I и скорости диффузионного перемешивания, пропорциональной 0/6. Толщина пограничного слоя заведомо меньше половины высоты напорного канала в мембранных модулях всех типов, составляющей обычно от 0,2 до 1,0 мм. Поэтому в процессах разделения газовых смесей в модулях на основе асимметричных или композиционных мембран скорость проникания I при относительно невысоких давлениях исходной смеси на несколько порядков меньше, чем 0/8. Например, при разделении воздуха с помощью асимметричной поливинилтриме- [c.172]

    Двухъярусная установка с многочисленными фонтанами для охлаждения удобрений от 120 до 40 °С производительностью до 30 т/ч Частицы угля размером 6 мм нагреваются в непрерывном режиме до 250° С (перед коксованием). Получены многообещающие результаты. Для установок промышленного масштаба представляется целесообразным осуществление процесса в многоступенчатом аппарате Использование крупных частиц угля (2,5 мм) при интенсивном перемешивании в зоне фонтана позволило осуществить непрерывный процесс без агломерации. Полукоксование различных марок австралийских углей протекает устойчиво при температурах 450—650 °С Непрерывный процесс переработки крупных фракций сланца (до 6 мм) при температурах от 510 до 730 °С. Истирание частиц в зоне фонтана выгодно, поскольку при потере органической основы наружная поверхность частиц становится хрупкой и разрушается, образуя свежую поверхность для пиролиза. Мелкие фракции отработанного сланца собираются в циклонах Периодический процесс. Исходный раствор в тонкораспыленном состоянии подается через пневматические форсунки горячим воздухом. По сравнению с объемными чашами для нанесения покрытий фонтанируюпщй слой обеспечивает более равномерным покрытием, высокой однородностью продукта по партиям, меньшей продолжительностью периодического цикла и более низкой себестоимостью [c.650]

    Прн построенни математических моделей насадочных колонн как объектов с распределенными параметрами с учетом продольного перемешивания также возможны два подхода описание процесса на основе дифференциальных уравнений с частными производными второго порядка — диффузионная модель или приближенное представление непрерывного процесса многоступенчатым с сосредоточенными параметрами в каждой ступени —ячеечная модель. [c.417]

    Основой для составления математического описания реакторного процесса являются уравнения, описывающие гидродинамику потоков перерабатываемых и получаемых продуктов. В зависимости от этого и классифицируются реакторы по типам. По двум основным моделям потоков различают два типа реакторовг реактор идеального перемешивания и реактор идеального вытеснения. При выборе модели потока учитываются следующие факторы [5] модель должна отражать физическую сущность реального потока при относительной простоте математической формулировки должен существовать метод либо экспериментального определения параметров модели, либо аналитического их расчета структура потоков должна быть удобна для расчета конкретного процесса. [c.21]

    Как следует из материала рассмотренной главы, применение указанной методики позволило решить ряд важных практических задач в области расчета процессов, протекающих в химико-технологической аппаратуре. Так, развит прямой метод исследования гидродинамической структуры потоков в аппаратах на основе специфических свойств неустаповивпшхся течений жидкостей и газов в насадке и пористой среде установлен характерный для насадочных колонн гидродинамический эффект, проявляющийся в наличии экстремальной зависимости статической удерживающей способности от нагрузок по фазам на аппарат созданы методики и получены расчетные формулы для определения важнейпшх гидродинамических параметров структур потоков — коэффициентов продольного перемешивания, относительных объемов проточных и застойных зон, коэффициентов обмена между проточными и застойными зонами. Результаты исследования гидродинамической структуры потоков в насадке положены в основу анализа динамики процесса абсорбции в насадочных колоннах, оценки управляемости по каналам гидродинамики и массообмена и синтеза оптимального управления этими аппаратами. [c.433]

    В настоящем разделе на основе синтеза функционального оператора процесса массовой кристаллизации из растворов и газовой фазы получим как частные случаи уравнения моделей кристаллизаторов различных конструкций. Подробный анализ конструкций кристаллизаторов приводится в работах [1—9]. Для того чтобы не описывать математическую модель каждого кристаллизатора в отдельности, рассмотрим ряд попыток классификации промышленных кристаллизаторов. Они выполняются по-разному в зависимости от поставленной задачи. Особого внимания заслуживает классификация, данная в работе [4], которая охватывает конструкции, наиболее широко используемые в мировой практике промышленной кристаллизации из растворов. Все типы кристаллизаторов классифицировались по следующим признакам- по способу создания пересыщения (охладительные, вакуум-кристаллизаторы, выиарные и т.д.), по способу организации процесса (периодические и непрерывные), по виду циркуляции рабочего потока (с циркулирующей суспензией или с циркулирующим раствором). В отличие от работы [4] в работе [1] объединены вакуум-кристаллизаторы и охладительные кристаллизаторы в одну группу и дарю название аппараты для изогидрической кристаллизации , поскольку выделение кристаллов в них осуществляется охлаждением горячих концентрированных растворов при постоянстве растворителя. В дальнейшем была предложена классификация кристаллизаторов на базе моделей движений жидкой и твердой фаз [10]. В соответствии с такой классификацией рассматриваются четыре типа кристаллизаторов [11] кристаллизатор с перемешиванием суспензии и отбором смешанного продукта (MSMPR) кристаллизатор с перемешиванием суспензии и отбором классифицированного продукта (MS PR) кристаллизатор с классификацией суспензии и отбором классифицированного продукта ( SPR) аппараты периодического действия. В данной работе будем придерживаться этой последней классификации. [c.155]

    Стадиясмешениякомпонентовидиспер-гирования загустителя осуществляется в варочных аппаратах (мешалках) при повышенных температурах — на 15— 20 С выше температуры плавления загустителя. При этохм твердая фаза растворяется в жидкой основе с образованием истинных или коллоидных растворов. Процесс термического диспергирования ускоряет перемешивание. Диспергирование неорганических загустителей в масле происходит в основном за счет интенсивного механического перемешивания при температуре 40— 60 С. [c.299]

    Деэмульгирование нефтяных эмульсий лежит в основе обоих процессов подготовки нефти к переработке — ее обезвоживания и обессоливания. Ири обезвоживании деэмульгированию подвергают исходную эмульсионную нефть, при обессоливанин — искусственную эмз льсию, создаваемую при перемешивании нефти с промывной водой. [c.33]

Смотреть страницы где упоминается термин Перемешивание Основы процесса: [c.118]    [c.51]    [c.53]    [c.57]    [c.61]    [c.589]    [c.101]    [c.204]    [c.98]    [c.151]    [c.132]    [c.257]    [c.109]    [c.193]   
Смотреть главы в:

Процессы химической технологии -> Перемешивание Основы процесса



ПОИСК





Смотрите так же термины и статьи:

Основы процессов

Процесс с перемешиванием



© 2025 chem21.info Реклама на сайте