Противоток при идеальном вытеснении

Рис. Х1П-17. Зависимость общ й степени превращения от величины безразмерного комплекса при соприкосновении двух несмешивающихся фаз (реакция второго порядка процесс проводится при избытке вещества В в количестве 10 мол. а — одностадийный процесс с прямотоком или противотоком б —процесс в реакторе периодического действия или в реакторе идеального вытеснения при прямотоке в — процесс в реакторе идеального вытеснения прн противотоке т — доля непрореагировавшего компонента Л

В режиме идеального вытеснения Ув У1 прямотока и у =у2 для противотока. [c.243]

В промышленных реакторах большого диаметра нередко самопроизвольно устанавливается внутренняя частичная циркуляция отдельных реагирующих потоков, приводящая к разбавлению сырья продуктами превращения, снижению движущей силы процесса и нередко к изменению его направления [8, 9]. Интенсивная внутренняя циркуляция наблюдается также при барботаже газа в многофазных гидрогенизационных реакторах такую циркуляцию специально создают для получения тонких дисперсий или эмульсий из несмешивающихся компонентов реакционной смеси. Кроме того, для управления скоростью или смещения термодинамического равновесия в отдельные зоны сложных реакторных устройств нередко подают высокоактивный реагент, склонный к побочным превращениям возможен противоток компонентов, рециркуляция непревращенного сырья или отдельных реагентов и др. Все это приводит к неравномерному распределению концентрации по пути реагирующего потока, далекому от распределения при идеальном вытеснении или полном смешении. Помимо двух указанных существенных осложнений [c.137]

Рассмотрим предельные случаи идеального вытеснения и полного перемешивания по сплошной фазе для массообмена при противотоке и прямотоке. [c.305]

Массообмен при противотоке фаз в режиме идеального вытеснения [c.206]

Рис. 5.5. Идеальное вытеснение в напорном и дренажном каналах противоток

В насадочном абсорбере жидкая и газовая фазы движутся противотоком. Принимая модель идеального вытеснения, движущего силу определяют по формуле [1] [c.104]

Первые освоенные в промышленности аппараты с псевдоожиженным слоем активного угля были, естественно, далеки от совершенства и имели ряд существенных недостатков. Прежде всего, отсутствовал противоток взаимодействующих фаз, поэтому НС полностью использовалась адсорбционная емкость активного угля, выводимого из аппарата на регенерацию. Циркуляция твердой фазы во всем объеме аппарата приводила, с одной стороны, к снижению движущей силы процесса, а с Другой — к неравномерности времени пребывания частиц адсорбента и отсюда к различной степени отработки активного угля. Для 1 странения отмеченных недостатков, свойственных в наибольшей степени однокамерным аппаратам, прибегают к секционированию псевдоожиженного слоя, преследуя при этом две основные цели приблизить характер протекания процесса к условиям идеального вытеснения очищаемой жидкости и адсорбента и устранить неравномерность времени пребывания частиц в слое. Принципиальные схемы секционирования аппаратов с псевдоожиженным слоем, образованным паро- или газообразным ожижающим агентом, приведены в [28]. На рис. У1-19 показаны некоторые варианты секционирования адсорберов. [c.159]

При работе реактора в условиях противотока особую роль приобретает учет отклонения от идеального режима движения сплошной фазы. Кириллов [49] и Плановский [50—52[ рассмотрели два идеальных режима движения сплошной фазы режимы идеального смешивания и идеального вытеснения, указав ири этом на наличие промежуточных режимов. Существует несколько способов описания режима движения сплошной фазы в ДЖР [48, 53—57]. При математическом моделировании ДЖР удобно воспользоваться диффузионной моделью продольного перемешивания [58, 59], в которой перемешивание сплошной фазы рассматривается как результат турбулентной диффузии на базе теории изотропной турбулентности [60, 61]. [c.138]

Выпишем уравнения, определяющие стационарный режим теплообменника, предполагая, что горячий и холодный потоки движутся противотоком в режиме идеального вытеснения. Обозначая через Tj и T a температуру соответственно холодного и горячего потоков, имеем [c.344]

Следует заметить, что этапу проектирования (выбора) технологической схемы предшествует этап конструирования высокоэффективного массообменного аппарата, который, в свою очередь, включает этап конструирования отдельного контактного устройства. Составными элементами этого этапа являются определение параметров математической модели гидродинамики всех типов контактных устройств, а также кинетики процесса массопередачи в зависимости от характера движения жидкости на тарелках колонны (прямоток, противоток и т. д.) и степени перемешивания парового (газового) потока - от идеального вытеснения до полного перемешивания. [c.13]

На рис. ХП1-5 показаны принципиальные схемы аппаратов, используемых для осуществления контакта жидкости с газом и жидкости с жидкостью. Отметим, что для многих аппаратов, приведенных на этом рисунке, в частности, для схем ХИ1-5, а—ХП1-5, д характерны режимы идеального вытеснения с параллельными потоками или с противотоком. [c.381]

Процесс доменной плавки происходит в плавильных агрегатах непрерывного действия шахтного типа — доменных печах, представляющих реакторы идеального вытеснения РИВ-Н. В них непрерывно движутся навстречу друг другу два материальных потока сверху вниз твердая шихта и снизу вверх газообразные восстановители, образующиеся в результате горения топлива и взаимодействия продуктов горения с компонентами шихты. Подобный режим противотока создает постоянство дви- [c.60]

Следует отметить, что все приведенные выше выражения для средней движущей силы Мер, в том числе для прямотока и противотока, получены исходя из предположения о движении потоков в режиме идеального вытеснения, т. е. при допущении, что все частицы движутся параллельно с одинаковыми скоростями, не перемешиваясь друг с другом. [c.303]

Методы решения обеих задач (проектирования и эксплуатации) для массообменных процессов класса 3(2-2) — для различных схем движения потока (противоток, прямоток, перекрестный ток по ступеням) с идеальным перемешиванием фаз или в режиме идеального вытеснения в каждой ступени, а также с непрерывным контактом фаз — подробно изложены в гл. 10. Именно к таким процессам относится абсорбция нелетучим поглотителем при отсутствии растворимости в нем газа-носителя. В настоящей главе отметим лишь некоторые особенности расчета процессов абсорбции, связанные [c.929]

Рассмотрим схему массообменного аппарата, работающего в режиме идеального вытеснения при противотоке фаз (рис. Х-2). Пусть в процессе [c.387]

В реальных массообменных аппаратах, работающих по принципу противотока, структура потоков чаще всего является промежуточной между структурами, соответствующими идеальному вытеснению и идеальному смешению. [c.419]

В производственных условиях синтез ДМД осуществляется при смешении двух взаимно нерастворимых фаз водной, содержащей 40 % формальдегида и 1,5 % серной кислоты, и фракции углеводородов С4, содержащей (в зависимости от источника сырья) 40—50 % изобутилена и не более 0,3 % бутадиена. Процесс проводится в реакторе идеального вытеснения, работающем по принципу прямо- или противотока. [c.207]

Структурные параметры. Под структурными параметрами понимают описательные характеристики моделируемого объекта, не имеющие численного выражения. Такими характеристиками являются описания движения потоков, например, при параллельном или последовательном соединении трубчатых элементов реактора вытеснения, идеальное смешение или идеальное вытеснение реагентов в аппарате, противоток фаз и т. д. Структурные параметры значительно влияют на вид математического описания. Так, для заданного объема реактора вид математического описания, а также результаты моделирования существенно различаются в зависимости от того, можно принять для данного аппарата идеальное смешение компонентов в объеме реактора или необходимо исходить из предположения об идеальном вытеснении. [c.46]

Характер изменения движущей силы для процессов, близких к режиму идеального вытеснения прн прямо- и противотоке, изображен на рис. 11. Здесь Сн и Ск — начальная и конечная концентрации абсорбируемого компонента в газе С и С — начальное и конечное равновесное парциальное давление абсорбируемого компонента над его раствором в жидкости. Эти концентрации и парциальные давления могут выражаться в различных единицах измерения г/м , моль/м , Па и т. п. [c.61]

И. В. — идеальное вытеснение П. С. — полное смешение — прямоток — — противоток — — перекрестный ток. [c.204]

Технологическая ситуация анализируется применительно к простейшим СКК (идеальное вытеснение, идеальное перемешивание прямоток и противоток фаз) — сначала в отдельном аппарате, а затем при их соединении в простые сети кратко затронуты и другие СКК. Основное внимание уделено непрерывным (стационарным) процессам, менее детально анализируются периодические и полунепрерывные (некоторые из них подробнее рассмотрены в последующих главах). Итогом анализа должно быть установление необходимых связей концентраций компонентов, потоков переносимых веществ и т.п. с параметрами процесса и использование этих связей для инженерного расчета задач эксплуатации и проектирования. [c.749]

Рассмотрим пять наиболее простых вариантов организации массообменного процесса в аппарате прямоток фаз противоток фаз (в обоих случаях подразумевается, что потоки движутся в режиме идеального вытеснения), идеальное перемешивание (ИП) только одной фазы — у или х ИП обеих фаз. Для опре- [c.793]

Уравнения (IX.7) и (IX.8) для средней движущей силы процесса массообмена были получены применительно к идеальному противотоку контактирующих фаз, предполагающему движение каждой из этих фаз в режиме идеального вытеснения. Тогда массообменный аппарат работает с наибольшим градиентом концентраций по направлению потоков (по высоте аппарата) и, следовательно, с максимальной движущей силой. Движение встречных потоков в реальных аппаратах происходит, однако, с большим или меньшим отклонением от режима идеального вытеснения. Это отклонение вызвано различными причинами перемешиванием каждой фазы вдоль оси потока вследствие турбулентной диффузии, захватом частиц одной фазы встречным потоком другой фазы, неравномерным профилем скоростей в сечении каждого потока, наличием застойных зон и др. Результатом этих отклонений является падение градиентов концентраций обеих фаз по высоте аппарата и, следовательно, уменьшение средней движущей силы процесса массообмена и снижение массообменной способности (эффективности) аппарата. Количественно влияние отклонения контактирующих потоков от идеального противотока на величину движущей силы процесса массообмена оценивается с помощью эмпирических зависимостей, устанавливаемых для каждого массообменного аппарата в зависимости от его конструкции и агрегатного состояния встречных потоков и режима их движения. [c.450]

Реакции последовательного разложения ГП в условиях окисления вносят довольно заметный вклад в образование побочных продуктов. Для повышения селективности образования ГПЭБ реакторная система должна быть максимально приближена по гидродинамическому режиму к системе идеального вытеснения (по жидкой фазе). На практике окисление осуществляют в каскаде последовательных реакторов (обычно больше трех). В непрерывном процессе получения ГП [107, с. 106] этилбензольная шихта, состоящая из свежего и рециркулирующего потоков этилбензола смешивается с катализатором, проходит через ряд последовательно соединенных барботажных реакторов противотоком по отношению к потокам воздуха, подаваемого параллельно [c.226]

Радиус частиц Л = onst. В этом случае в процессе растворения изменяется число частиц и поверхность контакта фаз в единице объема колонны. Рассмотрим случай, когда в процессе растворения объемный расход сплошной фазы остается постоянным по высоте колонны. Случай, соответствующий аддитивности объемов в процессе растворения для одно- и двухкомпонентных систем при противотоке в режиме идеального вытеснения, рассмотрен в работах [356, 357]. [c.245]

Идеальное вытеснение. При идеальном вытеснении ( , =0) скачок концентрации на входе сплошной фазы в колонну отсутствует. В граничных условиях (8.15) для противотока (дУ1дт)г=о О, а в граничных условиях (8.16) для прямотока (дУ/дт) =т =0- [c.310]

I — идеальное вытеснение, противоток в напорном и дренажном каналах 2—идеальное вытеснение в напорном канале пермеат выводится перпендикулярно поверхности г.гембраны 3 — идеальное вытеснение. прямоток 4 — идеальное перемешивание в напорном и дренажном каналах Рг = 0.2 Л-о = [c.170]

XI1I-11. При взаимодействии бензола с хлором в действительности сначала образуется целевой продукт (монохлорбензол), который затем в присутствии хлора переходит в полихлорпроизводные. Для получения монохлорбензола с максимальным выходом предполагается оценить следующие спобобы проведения процесса хлорирования и выбрать из них наиболее подходящий режим идеального вытеснения с прямотоком и противотоком каскад проточных реакторов идеального смешения с прямотоком и противотоком периодический процесс процесс в проточном реакторе идеального смешения. [c.407]

Таким образом, можно сделать вывод, что и в отношении эффективности разделения — достижения максимально возможных концентраций легко- и низкопроницающего компонентов соответственно в пермеате и сбросном потоке (ретанте), и в отношении требуемой поверхности мембран в модуле наиболее рационален режим, приближающийся к идеальному вытеснению при противотоке в напорном и дренажном каналах мембранного модуля. [c.171]

Проанализируем влияние деформации парамефов модели паровой и жидкой фаз при масштабных переходах на эффективность прямотока и противотока по жидкости принимаем комбинированную модель, данную на рис. 4.5, а по пару - модель идеального вытеснения, т. е. сфуктура парового потока на выходе тарелки также может рассмафиваться как комбинированная. При этом сделаем следующие допущения [c.194]

Твердое вещество и газ находятся в режиме идеального вытеснения. При этом режиме состав ингредиентов изменяется по мере прохождения их через реактор. Кроме того, такие процессы являются, как правило, неизотермическими. Приведение в соприкосновение твердой и газообразной фаз может осущестЬляться различными способами созданием противотока продуктов, например, в доменном процессе или при обжиге в производстве цемента (рисунок ХП-13, а) прямотока продуктов, например, в аппаратах для сушки полимерных материалов (рис. ХИ-13, б) перекрестного тока, например, в топках с движущимися колосниковыми решетками (рис. ХИ-13, б), или комбинацией подобных способов, реализуемой в реакторах с движущимся слоем твердого материала (рис. ХН-13, г) . [c.347]

XIII-10. Предположим, что при осуществлении процесса в режиме идеального вытеснения с противотоком, применяя чистые хлор и бензол, можно достигнуть степени превращения бензола, равной 50%. При этом L4G — 1 (см. пример XIII-2). Насколько можно увеличить степень превращения, если высоту колонны удвоить Считать, что побочные реакции отсутствуют. [c.407]

XIII-14. Какой тип процесса при режиме идеального вытеснения (с прямотоком или противотоком фаз) эффективнее для проведения медленно протекающей в соответствии с уравнением (XI 11,43) реакции второго порядка между веществами Л и В, первоначально присутствующими в различных фазах Проверить полученный вывод, сопоставляя объемы реактора, в котором достигается степень превращения 99%, при следующих условиях а) реагенты подаются в эквимолярных количествах [c.408]

Еще одна форма тепловой обратной связи была изучена Ченом и Черчилем (1970 г.), которые показали, что множественные стационарные состояния могут возникать в трубчатом реакторе идеального вытеснения, когда высокие температуры вызывают образование противотока за счет теплоизлучения. [c.133]

Различные примеры моделей реакторов с противотоком относительно внутреннего тепло- и массообмена обсуждались в гл. VI. Уравнения трубчатых реакторов с перемещиванием учитывают то же свойство, в результате которого образуется обратный тепловой поток, включенный Ченом и Черчилем (1970 г.) в модель трубчатого реактора идеального вытеснения. Невозможно, да и не нужно, составлять полный список таких случаев, но стоит все же рассмотреть по крайней мере две модели, с внутренним рециклом, чтобы показать распространенность этого явления. [c.241]

В многокамерном адсорбере с кипящим слоем (рис. XIV-9) газ последовательно проходит через перфюрированные тарелки (газораспределительные решетки) 1, имеющие переточные трубы 2, по которым твердые частицы адсорбента стекают со ступени на ступень, противотоком к потоку газа. При псевдоожиженном адсорбенте на каждой ступени взаимодействие фаз приближается к режиму идеального смешения, в то время как для аппарата в целом это взаимодействие близко к режиму идеального вытеснения. В таких условиях газ более равномерно распределяется по площади поперечного сечения аппарата, сводится к минимуму проскок газа без взаимодействия с адсорбентом и увеличивается время взаимодействия фаз. В результате достигается более равномерная и полная отработка зерен адсорбента. [c.577]

Внимание, привлеченное результатами теоретического анализа преимущества прямотока перед противотоком жидкости на смежных тарелках, проведенное Киршбаумом и Льюисом в 1935 г., не получило широкого использования в промышленности из-за необоснованной идеализации ими структуры потока жидкой и паровой фаз моделью идеального вытеснения. Нами была составлена структура комбинированной математической модели потока жидкости для трех смежных тарелок и получена оригинальная усредненная структура М-й тарелки при прямотоке и противотоке жидкости [1], [2]. Аналитическое решение систем уравнений массопередачи для двух вариантов движения жидкости, при условии полного перемешивания пара, позволило получить зависимости КПД аппарата для них. Из проведенного анализа параметрической чувствительности эффективности прямотока и противотока следует, что усилия ученых и конструкторов, работающих в области интенсификации массообменных тарельчатых агшаратов не дадут желаемого результата при противоточном движении жидкости на тарелках. Поэтому при конструировании барботажных аппаратов с переливом необходимо сочетание идеальной структуры пенного слоя на тарелках (идеальное вытеснение) о однонаправленным движением жидкости на них. Проектный расчет числа тарелок по разделению смеси аце-гон-вода этанол-вода на Уфимском заводе синтетического спирта показал, что при однонаправленном движении жидкости число тарелок снижается на 30,,.50%. [c.171]

Взаимное перемещение фаз в аппарате возможно в одном и том же направлении (тогда это прямоток — восходящий или нисходящий), Б противоположных направлениях (противоток) либо каким-нибудь иным образом (например, перекрестным током). Все эти схемы при простейших описаниях подразумевают движение фаз в режиме идеального вытеснения. Можно представить себе течение, когда в результате интенсивнейшего перемешивания удельные и интенсивные характеристики выравнены по объему рабочей зоны — говорят о движении в режиме идеального перемешивания (в пределах какой-либо фазы или для системы в целом). Возможно и течение фаз с заметным, но неполным выравниванием характеристик — такое движение анализируется в главе 8. [c.247]