Схема на ступени противоточного каскада

Рис. V. 15. Схема материальных потоков на ступени противоточного каскада.

Ректификация состоит в многократном чередовании и повторении процессов испарения и конденсации в противотоке пара и жидкости при температуре кипения. Ректификация относится к многоступенчатым противоточным процессам разделения (протекает по схеме каскада с постоянным потоком) и принципиально может обеспечить любую заданную степень разделения . Противоток пара и жидкости создается благодаря наличию в схеме ректификационной установки испарителя (куба), связанного с нижним концом, и конденсатора (дефлегматора), связанного с верхним концом колонны. Тепло, подводимое к кубу, благодаря теплообмену между паром и жидкостью в адиабатических условиях передается последовательно от ступени к ступени и отводится хладоагентом в конденсаторе. Благодаря массообмену между потоками пара и жидкости более летучий компонент переносится потоком пара в направлении снизу вверх, а менее летучий компонент — потоком жидкости сверху вниз. Таким образом, в основе ректификации лежит тепло- и массообмен между потоками пара и жидкости. При этом движущая сила массообмена определяется фазовым равновесием жидкость — пар и материальным балансом. Соотношения между основными параметрами ректификации, определяемые законами фазового равновесия жидкость — пар и материальным балансом, составляют статику ректификации. [c.42]

На заводах по разделению изотопов обычно используется каскад, собранный по протнвоточной схеме, в котором обедненная фракция каждой ступени подвергается дальнейшему фракционированию в предыдущих ступенях. По сравнению с простым каскадом применение противоточного каскада позволяет достичь более высокого выхода продукта. [c.17]

Принципиальная схема этого процесса, проводимого с возвратом части экстракта, показа на на рис. 172. Каскад ступеней от 1-й до (/—1)-й добавляется к обычному противоточному каскаду ст) пеней от /-й до п-ц для получения экстракта, более обогащенного распределяемым компонентом, чем экстракт, равновесный с исходным раствором. [c.343]

Рис. 8. Непрерывная противоточная экстракция а—в каскаде смесителей и отстойников (/, II, ///—ступени) Ь—в противоточной колонне с—принципиальная схема периодической трехступенчатой экстракции с применением делительных воронок (для лабораторных нужд).

Схема противоточного каскада приведена на рис. 5.5.2. В ступень 8 подаётся поток питания Е с исходной концентрацией изотопов кремния. Из ступени К производится отбор Жт с повышенным содержанием тяжёлых изотопов, из ступени 1 — отбор с повышенным содержанием лёгких изотопов. Ступени каскада должны быть оборудованы специальными регулирующими устройствами, которые обеспечивают оптимальные режимы работы всех газовых центрифуг каскада и поддерживают оптимальные внешние потоки Е, Жт, Жл- [c.164]

Схема многоступенчатой противоточной экстракции показана на рис. 40. 10. Прямоугольники, в виде которых показана каждая ступень, могут представлять собой секцию или тарелку вертикальной колонны или каскад ступеней, каждая из которых состоит из смесителя и отстойника. Обозначения У и относятся к потокам экстракта и рафината в вертикальной колонне потоки, показанные на рис. 40. 10, получаются тогда, когда фаза экстракта легче, чем фаза рафината. Если отношение плотностей фаз обратное, то фаза рафината поднимается вверх, а фаза экстракта стекает вниз. В любом случае число ступеней обычно определяется, начиная с того конца колонны, где концентрация компонента А выше. [c.620]

На рис. 41 приведена простейшая схема противоточного кристаллизационного каскада с рециркуляцией маточных растворов. Исходя из материального баланса по примесному компоненту, для каждой ступени каскада, по достижении стационарного состояния, будем иметь [c.158]

Выражение (III.115) аналогично выражению (11.50), характеризующему разделительную способность ректификационной тарельчатой колонны в безотборном режиме (гл. II, 6). Следовательно, в рассматриваемой схеме кристаллизационного каскада каждая его ступень эквивалентна тарелке ректификационной колонны. Отсюда следует, что уравнения, описывающие работу ректификационных колонн, будут справедливы и для работы кристаллизационного каскада. В частности, с помощью соотношения (11.85) можно оценить разделительную способность рассматриваемого кристаллизационного каскада в отборном режиме. Поскольку кристаллизация из раствора осуществляется при температуре, обычно весьма далекой от температуры плавления очищаемого вещества, следует ожидать, что эффект диффузионного массообмена между движущимися кристаллами и раствором в ходе процесса будет ничтожно мал. Поэтому достигаемая в процессе противоточной кристаллизации из раствора глубина очистки обусловлена в основном эффектом перекристаллизации и, таким образом, здесь возникает задача создания и поддержания благоприятных для его проявления условий. [c.159]

Экстракторы со ступенчатым контактом фаз состоят из секций или соединенных в каскад (батарею) ступеней, в каждой из которых происходит смешение и расслаивание фаз. По аппарату или каскаду ступеней в целом потоки фаз обычно движутся противоточно, но в секциях или ступенях возможен также их прямоток или чаще — идеальное перемешивание. Иногда экстракторы или система экстракторов работают по порционной (перекрестной) схеме. [c.1113]

Экстракторы со ступенчатым контактом фактически являются многоступенчатыми экстракционными установками. Каждая ступень по эффективности близка к теоретической ступени. При периодическом режиме работы одна ступень представляет собой аппарат с мешалкой, в котором жидкости перемешиваются до достижения состояния, близкого к состоянию равновесия. После чего в этом же аппарате проводится расслаивание образовавшейся эмульсии. В непрерывном процессе каждая ступень состоит из двух аппаратов смесителя и отстойника. Поэтому эти аппараты называются смесительно-отстойными. Отдельные ступени объединяются в виде каскада, чаще с противоточным движением фаз. Основной недостаток экстракторов подобного типа — большая занимаемая площадь. Значительные габариты оборудования определяются не скоростью массопереноса, а достаточно низкой скоростью разделения эмульсий в отстойниках. Поэтому их используют в тех случаях, когда для разделения не требуется большого числа теоретических ступеней. С целью уменьшения занимаемых производственных площадей и исключения из схемы многочисленных насосов и трубопроводов смеситель и отстойник могут объединяться в ячейку, а ячейки размещаться в едином корпусе (так называемый ящичный экстрактор). [c.36]

Следует отметить, что в данном случае возможно применение периодической дифференциальной экстракции хотя эта схема ие имеет преимуществ по достигаемой степени разделения перед каскадом с большим числом противоточных ступеней. При экстракции данным методом кислоты могут быть растворены в органическом растворителе. В процесс постепенно вводят водный раствор МаОН, который предпочтительно нейтрализует часть более сильной кислоты, а водный экстракт, содержа- [c.378]

Дальнейшее повышение использования адсорбента в системе последовательно связанных смесителей и разделителей суспензии достигается при замене перекрестно-ступенчатой схемы движения потоков очищаемой воды и адсорбента противоточно-ступенчатой схемой. Суть ее сводится к тому, что свежий адсорбент вводится в смеситель конечной ступени очистки. Выведенный нз конечного отстойника адсорбент направляется в смеситель следующей ступени очистки навстречу потоку воды. При этом он попадает в раствор более высокой концентрации и донасыщается до равновесия с остаточной концентрацией этой ступени, после чего отделяется от раствора и передается в следующий смеситель. Такое перемещение адсорбента от конечной ступени к первой, т. е. в направлении возрастающей концентрации раствора, приводит к тому, что из системы выводится адсорбент лишь после максимального использования адсорбционной емкости. Схемы, включающие ряд последовательно связанных блоков адсорбентов-смесителей и отстойников-разделителей фаз получили название адсорбционных каскадов, так как в них концентрации извлекаемых из воды веществ ступенчато уменьшаются от блока к блоку. [c.109]

Схема экспериментальной установки противоточной экстракции [2] показана на рис. 1. Отдельные ступени работают в прямоточном режиме, а каскад в целом — в противоточном. Схема обеспечивает надежную работу установки даже в случае выхода из строя привода одной из ступеней. Преимуществом этой схемы является также отсутствие перекачивающих устройств для транспортировки фаз из одной ступени в другую. Предусмотрен отбор проб обеих фаз из каждой ступени. [c.183]

Схема противоточного процесса экстрагирования (или растворения) в трехступенчатом каскаде реакторов приведена на рис. 4.11. Твердый материал, подвергаемый обработке, подают в первую ступень каскада, а исходный (свежий) растворитель — в последнюю. После каждой ступени проводят разделение фаз, причем твердый материал направляют в следующую ступень, а раствор (или экстракт) — в предыдущую. Готовый концентрированный раствор выводят из первой ступени, а остаток (рафинат) — из последней. Остаток после выщелачивания обычно промывают с целью извлечения неиспользованного активного компонента или растворителя, а также извлекаемого компонента, содержащихся в порах твердого скелета-носителя. [c.136]

Противоточная схема (см. рис. 5.3, стр. 151) обеспечивает более благоприятное распределение концентрации активного реагента по ступеням каскада, что позволяет интенсифицировать процесс растворения. Недостаток этой схемы связан с необходимостью разделения твердой и жидкой фаз после каждой ступени. [c.218]

РИС. 69. Схема каскада для противоточной кристаллизации из раствора 1, 2, 3,. .., г-я ступени каскада п — число ступеней каскада] [c.268]

На рис. 40 приведена простейшая схема противоточного кристаллизационного каскада с рециркуляцией маточных растворов. Исходя из материального баланса по примесному компоненту а каждой ступени каскада, по [c.116]

Рис. ХУП-4. Схема каскада для противоточной кристаллизации из раствора (п — число ступеней каскада).

Последнее выражение характеризует разделительную способность кристаллизационной установки. Оно аналогично тому, которое соответствует процессу в ректификационной колонне, работающей в безотборном режиме. Только роль тарелки здесь играет ступень каскада. Поэтому для оценки работы схемы противоточной дробной кристаллизации с отбором продукта можно воспользоваться соответствующими зависимостями, применяемыми для описания работы ректификационной тарельчатой колонны. [c.326]

Схема экспериментальной установки показана на рис. 1, в которой осуществлен метод противоточной экстракции как наиболее эффективный [ ], обычно применяющийся в промышленности. Согласно этой схеме, отдельные ступени работают в прямоточном режиме, а каскад в целом — в противоточном. Графическое изображение процесса представлено на рис. 2, где линии 4, 5, 6 являются рабочими линиями ступеней экстракционной установки, а линия 3 — рабочей линией каскада (линии 1 и [c.194]

Легкие фракции верхних ступеней подвергают обработке в устройстве возврата UFe в цикл (см. разд, 5.2.3). Его схема (рпс. 5.18) включает в себя специальную разделительную ступень, снабженную низкотемпературной вымораживающей тспло-обмепной системой [5.23]. За счет действия этой разделительной ступени около 80—90 % UFe непрерывно поступает обратно в верхнюю часть каскада. Остаток UFe вымораживается при температуре между —30 и —120°С в системе противоточных теплообменников, функционирующих в циклическом режиме. Как показано на рис. 5.19, теплообменники включают в себя дополнительные каналы для потока охлаждающей среды, температурный профиль которого может быть в достаточной степени проконтролирован. Гексафторид урана десублимируется в канале относительно большого диаметра, оборудованном зигзагообразными ребрами многозаходного типа. [c.247]

Фракционная экстракция. На рис. 205 приведена схема имитации шестиступенчатого процесса непрерывной экстракции с двумя растворителями (экстрагентами). Исходная смесь F (в которой может содержаться некоторое количество одного из растворителей) разделяется экстракцией с помощью растворителей АиО. Если число циклов достаточно для достижения стационарного состояния, соответствующего условиям работы непрерывнодействующего каскада, то, согласно данной схеме, продукты, получаемые при проведении последних операций, будут по всем свойствам аналогичны продуктам на соответствующих ступенях процесса непрерывной экстракции. Имитация непрерывного противоточного процесса в лабораторных условиях необходима главным образом в тех случаях, когда компоненты системы влияют на распределение друг друга. Схему, изображенную на рис. 205, широко применяли, в частности, при исследовании процессов разделения металловg процессах равновесные кривые [c.415]

Помимо ЧИСТО противоточных процессов, для характеристики работы некоторых центробежных экстракторов каскадного типа следует остановиться на процессе, в котором при наличии проти-воточного движения жидкостей смешение и разделение фаз происходит прямотоком. Рассмотрим каскад, состоящий из трех секций, в каждой из которых достигается ступень изменения концентрации (фиг. 7). Согласно схеме отдельные секции работают в прямоточном режиме, а каскад в целом имеет характеристики противо-точпого процесса. [c.23]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология