Аппарат для противоточных массообменных

Рис. 1-5. Схема к расчету потоков и концентраций в противоточном массообменном аппарате

Рис. ХП-3. Схема потоков в противоточном массообменном аппарате.

Пусть имеем (рис. 24, а) противоточный массообменный аппарат, условно разделенный на части, достаточные для установления равновесия в каждой из них, т. е. каждая часть соответствует теоретической тарелке. Из диаграммы х—у (рис. 24, б) видно, что массопередача осуществляется из газовой фазы в жидкую. Проследим за изменением концентрации целевого [c.77]

Удобный графо-аналитический вариант расчета противоточных массообменных аппаратов по числу ступеней изменения концентраций предложен А. Н. Плановским [104, 2, 3]. [c.308]

Рис. 10.5. К расчету противоточных массообменных аппаратов по числу ступеней изменения концентраций.

Рассмотрим общую систему уравнений для установки, состоящей из К произвольных секций (/ = 1, 2,. .., к) и показанной на рис. П-50. Каждая секция может рассматриваться как ступень противоточного массообменного аппарата, имеющего Ж/ тарелок, и как теплообменник. В любую из таких ступеней может подаваться [c.163]

Такой подход позволяет сформулировать принципы построения ступеней в противоточной цепочке из и аппаратов (рис. 10.33,6). Отрезки рабочих линий для каждой ступени в такой цепочке составляют продолжение один другого, так как начало одного отрезка совпадает с концом другого, а углы их наклона а — одинаковы (как и р), причем tga = L/D. Положение рабочей линии для цепочки в целом определено входными и выходными концентрациями — точками уо, х и у , xq. В этом смысле цепочка аналогична единичному противоточному массообменному устройству, поэтому и уравнение рабочей линии для цепочки будет по существу таким же, как и для противоточного устройства, т.е. повторит (10.24). С обозначениями, принятыми на рис. 10.32, такое уравнение получают из материального баланса для контура, показанного штрих-пунктиром, замкнутого на сечение и (низ цепочки) и текущее сечение /, где [c.835]

В результате решения проектных задач по величине щ. или а может быть определена высота ректификационной колонны как противоточного массообменного аппарата (см. разд. 10.8.4 и 10.12). Расчет поперечного сечения колонны ведется по уравнению расхода — на основе потока паровой (газовой) фазы [c.1022]

Для процессов физической абсорбции используют, как правило, противоточные аппараты с непрерывным или ступенчатым контактом, в которых состояние, близкое к равновесию, достигается только на одном из концов аппарата, а в рабочей зоне протекают интенсивные процессы массообмена с максимально возможной движущей силой. Такие аппараты называются массообменными. В подразделе 1.4.1 применительно к процессу десорбции были рассмотрены два типа таких массообменных аппаратов насадочные и тарельчатые колонные аппараты. Эти аппараты также эффективны при проведении процесса разделения газов при достаточно большой высоте они обеспечивают практически любое технологически обоснованное число теоретических ступеней разделения. [c.41]

В процессах ректификации и абсорбции для создания большего эффекта разделения широко используется противоточный массообмен, который реализуется либо при непрерывном контакте встречных неравновесных потоков газа и жидкости в объеме всего аппарата, либо при контакте их на отдельных ступенях противоточного разделительного каскада. [c.9]

Противоточный массообмен в ректификационных и абсорбционных аппаратах осуществляется при многоступенчатом или непрерывном контакте фаз в аппарате. [c.13]

Описанная классификация противоточных массообменных аппаратов представлена на рис. 1.3, схемы относительного движения потоков — на рис. 1.4. Классификация массообменных аппаратов по относительному движению фаз удобна тем, что она выделяет главные, наиболее характерные признаки процесса, определяющие гидродинамическую обстановку в аппарате, производительность и эффективность массопередачи. Так, на основе приведенной классификации можно проследить за непрерывным увеличением производительности различных аппаратов при сохранении практически одинаковой эффективности массопередачи с переходом от противоточных к вихревым контактным устройствам. [c.13]

Рис. 1.3. Классификация противоточных массообменных аппаратов.

Более подробно описание работы противоточных массообменных аппаратов приводится в гл. 4. [c.17]

Современные алгоритмы расчета разделения многокомпонентных смесей в противоточных массообменных аппаратах, основанные на методе Тилле и Геддеса, различаются в зависимости от способов группировки исходных уравнений, методов их решения и использования тех или иных методов сходимости при их решении. На рис. 6.1 в соответствии с высказанными соображениями пок - [c.272]

Противоточный массообмен в аппаратах рассматривается далее при следующих ограничениях и допущениях 1) давление постоянно по высоте колонны 2) орошение подается при температуре кипения 3), в конденсаторе и кипятильнике ректификационной колонны и в аппарате предварительного насыщения абсорбера достигается состояние равновесия между уходящими потоками [c.278]

Рис. 6.4. Блок-схема расчета противоточного массообменного аппарата со ступенчатым контактом фаз при выборе в каче

Рис. 11.8. Влияние осевого рассеяния в обеих фазах на распределение растворенного вещества по высоте противоточного массообменного аппарата. Кривые А относятся к поршневому или пробковому течению кривые В характеризуют осевое рассеяние в обоих потоках (схематично)

Известные в настоящее время приближенные методы расчета противоточных массообменных аппаратов для разделения многокомпонентных смесей можно разделить в основном на три группы 1) методы построенные аналогично тем, которые используются в случае бинарных смесей 2) методы, основанные на одновременном решении общей системы уравнений многокомпонентной массопередачи при наложении дополнительных ограничений или упрощающих допущений о рассматриваемом процессе 3) эмпирические методы расчета. Более полная характеристика приближенных методов расчета показана в виде диаграммы на рис. 6.5. [c.298]

Массообменные процессы весьма многообразны. Они отличаются агрегатным состоянием взаимодействующих фаз, характером их движения в аппарате, наличием параллельно протекающих процессов теплообмена. Этим обусловлено большое разнообразие применяемых на практике конструкций массообменных аппаратов. В той или иной степени различаются и методы их расчета. Рассмотрим наиболее распространенные в технике массообменные процессы непрерывные процессы абсорбции и жидкостной экстракции в противоточных аппаратах непрерывную ректификацию бинарных систем периодические процессы с участием неподвижного слоя твердой фазы. [c.42]

Рис. 6.5. Характеристика приближенных методов расчета противоточных массообменных аппаратов для разделения многокомпонентных смесей.

Рис. 5.9. Изменение концентраций целевого компонента вдоль поверхности массопередачи противоточного массообменного аппарата

Рис. 5.11. Изображение непрерывного процесса в противоточном массообменном аппарате

Еще большее увеличение скорости газа приводит к уносу жидкости из вертикального аппарата, и потому такой режим в противоточных массообменных аппаратах не используется. [c.379]

Рис. 5.29. Аппарат для противоточных массообменных процессов в системе жидкость-газ—твердое тело

В книге рассмотрены основы массопередачи в многокомпонентных дисперсных системах газ—жидкость при гидродинамических режимах течения, отвечающих условиям взаимодействия фаз в промышленных ректификационных и абсорбционных аппаратах. Подробно излагаются методы термодинамического и кинематического расчетов противоточных массообменных аппаратов для разделения многокомпонентных смесей. [c.232]

Важное значение для характеристики противоточных массообменных аппаратов, их сравнения и моделирования имеет оценка интенсивности массопередачи на основе величины поверхности контакта фаз с учетом влияния продольного перемешивания на массообмен. [c.194]

Непрерывный процесс десорбции, требующий глубокой степени обработки твердой фазы, целесообразно проводить в противоточном колонном аппарате. Обычно в колонных массообменных аппаратах для системы газ — твердое используются тарелки с перетоками. Возможность использования провальных тарелок для этой системы стала изучаться лишь в последние годы. Между тем они представляют большой интерес для процессов сушки, адсорбции, десорбции и др. Провальные тарелки по сравнению с тарелками других типов, применяемых в колонных аппаратах для массообменных процессов, обладают простотой конструкции, небольшим гидравлическим сопротивлением и допускают большие нагрузки по потокам. Использование провальных тарелок позволяет уменьшить высоту аппарата за счет исключения переточных устройств. [c.95]

Водная промывка выводимой порции загрязненного воздуха должна осуществляться в насадочном массообменном противоточном аппарате непрерывного действия — скруббере. [c.231]

Противоточный контакт фаз. Пусть через массообменный аппарат движутся потоки двух фаз (рис. 1-5). Секундный расход одной фазы (например, газа или пара), движущейся снизу вверх, составляет С, а другой фазы (например, жидкости), движущейся сверху вниз, —1. Концентрации компонентов в контактирующих фазах обозначим соответственно через у [c.34]

Многие процессы химической технологии проводятся при движении через трубопроводы и аппараты двухфазных потоков. В этих потоках одна из фаз обычно является дисперсной, а другая — сплошной (дисперсионная среда), причем первая распределена в объеме второй в виде частиц, капель, пузырей, пленок и т. п. Взаимное направление обеих фаз в потоке может быть различным. Например, движение твердых частиц и потока газа при пневмотранспорте, пузырей пара и кипящей жидкости в вертикальных трубках выпарных аппаратов с естественной циркуляцией (см. главу IX) направлено в одну сторону, т. е. является прямоточным. Во многих других случаях фазы движутся в противоположных направлениях, т. е. их движение противоточное. При противотоке фаз осуществляется, в частности, взаимодействие пленок стекающей вниз жидкости с восходящими потоками газа или пара в пленочных или насадочных абсорбционных и ректификационных колоннах, взаимодействие капель с потоком другой жидкости (сплошной фазой) в полых или насадочных колонных экстракторах (см. главы XI и XII) и т. д. Картина взаимного движения фаз в аппарате в целом или на отдельных его участках часто более сложная, чем при прямотоке или противотоке, например в аппаратах с псевдоожиженным слоем или на тарелках массообменных аппаратов при барботаже (см. главу XI). [c.111]

Соотношение (15.11) называют уравнением рабочей линии непрерывного противоточного массообменного процесса. Оно выражает связь составов взаимодействующих фаз в произвольном сечении аппарата. При L/ = onst рабочая линия прямая. Если Ь Оф onst, то рабочая линия отклоняется от прямой. [c.13]

Общая система уравнений, описывающая процесс разделения в противоточном массообменном аппарате, включает уравнения общего (М ) и покомпонентного (Mi ) потарелочного материального баланса, фазового равновесия (Кы), массопередачи ( ), теплового потарелочного бa пaн a (Нп) и ограничения по составу (Sn). Подробнее эти урйвнения будут рассмотрены в следующем разделе. [c.273]

Аналитический метод определения числа ступеней. Рассмотрим противоточный массообменный аппарат, состоящий из п ступеней, принципиальная схема которого показана на рис. Х-13. Пусть расходы фаз постоянны (L = onst и (3 = onst) и распределяемый компонент переходит из фазы (например, газовой фазы) в фазу Ф (например, жидкую фазу). Концентрация фазы Фу на входе в некоторую /7-ую ступень равна ур, а на выходе из нее — у . Следовательно, изменение концентрации этой фазы на ступени составляет ур — —Ур+i)- Обозначим через i/p концентрацию фазы Ф , равновесную с концентрацией другой фазы Хр (см. рис. Х-13) на р-ои ступени. Тогда движущая сила массопередачи на входе в ступень равна ур — у],. [c.425]

Скоростные массообменные аппараты представляют собой обычные многоступенчатые противоточные массообменные аппараты с однонаправленным движением фаз на каждой ступени контакта или с так называемыми прямоточными ступенями контакта. Работа прямоточных ступеней контакта характеризуется тем, что пары, поступающие на нее, транспортируют всю жидкость на этой ступени вверх, образуя однонаправленный двухфазный поток. Скорость пара в сечении контактного устройства или его производительность ограничивается условиями сепарации фаз после их контактирования. Поэтому реальные величины скоростей газа в скоростных аппаратах могут быть на порядок выше скоростей в аппаратах с обычными ступенями контакта. Существенным недостатком прямоточных ступеней контакта является непрерывное и довольно значительное уменьшение эффективности массопередачи при снижении скоростей газа по сравнению с предельными значениями. Кроме того, у прямоточных аппаратов с фиксированной межфаз-ной поверхностью при увеличении производительности вес растет быстрее, чем величина межфазной поверхности, в результате чего при определенных значениях геометрических размеров затраты металла и, следовательно, его стоимость на единицу производительности будут резко увеличиваться. [c.195]

Аналитический метод определения числа ступеней. Рассмотрим противоточный массообменный аппарат, состоящий из п ступеней, принципиальная схема которого показана на рис. Х-13. Пусть расходы фаз постоянны (L = onst и G= onst) и распределяемый компонент переходит из фазы Фу (например газовой фазы) в фазу (например жидкую фазу). Концентрация фазы Фу на входе в некоторую р-ую ступень равна у , а на выходе из нее—t/p+j. Следовательно, изменение концентраиии этой фазы на ступени составляет (у — i/p+i)- Обоз- [c.448]

Скорости фаз не должны превышать з 1ачений, при которых происходит нарушение их противоточного движения, называемое захлебыванием аппарата. Методы расчета предельных скоростей зависят от типа массообменного аппарата. Зная скорость захлебывания одной из фаз, прн заданном соотношении расходов фаз можно определить минимально допустимый диаметр колонны. Диаметр колонны, больший минимального, выбирается нз стандартного ряда диаметров колонных аппаратов (гл. VI, раздел 1.4) так, чтобы скорости фаз составляли 50—80 % от скоростей захлебывания. [c.48]

Преимущества насадочных контактных устройств перед тарельчатыми общеизвестны и заключаются прежде всего в исключительно малом перепаде давления на одну ступень разделения. Среди них более предпочтительны регулярные насадки, поскольку они имеют регулярную заданную структуру и их гидравлические и массообменные характеристики более стабильны по сравнению с насыпными. Гидродинамические условия эксплуатации насадок при перекрестном контакте фаз существенно отличаются от таковых при противот е. При перекрестном токе жидкость движется сверху вниз, а пары -горизонтально, следовательно, жидкая и паровая фазы проходят различные независимые сечения, площади которых можно регулировать, а при противотоке - одно и то же сечение. Поэтому перекрестноточный контакт фаз позволяет регулировать в оптимальных пределах плотность жидкостного и парового орощений изменением толщины и поперечного сечения насадочного слоя и тем самым обеспечить почти на порядок превыщающую при противотоке скорость паров (в расчете на горизонтальное сечение колонны) без повышения гидравлического сопротивления и значительно широкий диапазон устойчивой работы колонны при сохранении в целом по аппарату принципа и достоинств противотока фаз, а также устранить такие дефекты, как захлебывание, образование байпасных потоков, брызгоунос и другие, характерные для противоточных насыпных насадочных или тарельчатых колонн. Экспериментально установлено, что перекрестноточный насадочный блок конструкции УНИ, выполненный из металлического сетчато-вяза-ного рукава, высотой 0,5 м эквивалентен одной теоретической тарелке и имеет гидравлическое сопротивление в пределах всего 1 мм рт.ст. (0,13 103 Па), т.е. в 3 - 5 раз ниже по сравнению с клапанными тарелками. Это достоинство особенно ценно тем, что позволяет обеспечить в зоне питания вакуумной колонны при ее оборудовании насадочным слоем, эквивалентным 10 - 15 тарелкам, остаточное давление менее 20 - 30 мм рт.ст. и, как следствие, значительно углубить отбор вакуумного газойля или отказаться от подачи водяного пара в низ колонны. [c.51]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология