Расчет массообменных процессов

При расчете массообменных процессов переход от теоретических тарелок к реальным вызывает определенные затруднения, которые преодолеваются привлечением понятия коэффициента полезного действия тарелок. Коэффициент полезного действия теоретической тарелки равен единице, поскольку это идеальная тарелка. К. п. д. реальных тарелок меньше единицы, поэтому число реальных тарелок всегда больше числа теоретических тарелок, рассчитанного описанным способом. [c.78]

Для расчета массообменных процессов необходимо также располагать равновесной кривой. Обе кривые наносят на общий график [c.178]

ГЛАВА III РАСЧЕТ МАССООБМЕННЫХ ПРОЦЕССОВ [c.42]

Уравнения (П1.92)—(111.94), справедливые прн бесконечных скоростях массопереноса, дают возможность найти предельные параметры процесса. Их применяют также для быстрого определения ориентировочных значений высоты слоев и длительности стадий адсорбции и десорбции, а также для приближенного расчета массообменных процессов с неподвижным слоем твердой фазы в тех случаях, когда нет данных для расчета внутреннего сопротивления. Более точный расчет требует учета скоростей массопереноса. [c.69]

Рис. 11-4. Линии равновесия (ОС) и рабочая (.4В), используемые при графическом расчете массообменных процессов.

РАСЧЕТЫ МАССООБМЕННЫХ ПРОЦЕССОВ И РЕАКТОРОВ ДЛЯ СИСТЕМЫ Ж—Г [c.163]

Определение областей расслаивания жидкой фазы и воспроизведение последних при расчете массообменных процессов (азео-тропно-экстрактивной ректификации, экстракции, декантации). [c.103]

Массообменные процессы. Эта группа процессов отличается значительной сложностью по сравнению с предыдущими и соответственно большим числом моделей для их расчета. Массообменный процесс в большинстве случаев (ректификация, экстракция, абсорбция, кристаллизация) является системой, включающей как необходимые другие аппараты (например, теплообменники, конденсаторы, декантаторы и т. п.). Поэтому и математические модели как для описания, так и для алгоритмизации являются более сложными. Рассмотренные ранее модели структуры потоков и теплообмена могут использоваться при описании массообменных процессов на ступени разделения (тарельчатые колонны) и в слое насадки (насадочные колонны). При описании массообменного процесса уравнения гидродинамической структуры потоков фаз (см. табл. 4.4) должны быть дополнены членом, учитывающим массоперенос компонента через поверхность раздела фаз, например, в матричном выражении [c.129]

Основная трудность расчета массообменных процессов заключается в обеспечении решения систем уравнений материального и теплового балансов, причем сложности в обеспечении сходимости решения обычно возрастают при разделении смесей с сильно неидеальными свойствами. [c.134]

Тогда расчет массообмениых процессов ведут по числу единиц переноса либо но числу теоретических тарелок. [c.179]

В настоящее время известно большое количество алгоритмов расчета массообменных процессов (ректификация, экстракция, абсорбция, адсорбция и т.д.), отличающихся степенью детализации отдельных элементов, но, по сути, предназначенных для решения систем уравнений материального и теплового балансов, нелинейность которых зависит от точности описания парожидкостного равновесия, кинетики массопередачи, гидродинамики потоков. Объем входной информации зависит от точности модели, однако выходная информация подавляющего большинства алгоритмов практически одинаковая — профили концентраций, потоков и температур по высоте аппарата и составы целевых продуктов. Правда, соответствие результатов расчета реальным данным будет определяться тем, насколько точно в модели воспроизведены реальные условия. [c.314]

Расчет фазового равновесия является одним из важнейших этапов расчета массообменных процессов, особенно, при решении задач проектирования, так как в этом случае определяется принципиальная возможность применения данного процесса для получения заданных продуктов. Поэтому априорное принятие допуш ений относительно поведения фаз недопустимо, так как может привести к заведомо неверным результатам расчета. Необходимо не только проводить проверку возможности принятия допуш,ения, но и производить выбор наиболее подходящего с точки зрения воспроизведения экспериментальных данных метода учета неидеальности фаз. В рамках рассматриваемой системы такой выбор соотношений для оценки неидеальности фаз производится на этапе исследования условий фазового равновесия. Например, применение метода функциональных групп позволяет до минимума сократить объем необходимых экспериментальных данных, а в большинстве, случаев и вовсе исключить их. [c.316]

В больпшнстве случаев коэффициент внутренней массоотдачи р, находят по уравнению (19.40) с использованием экспериментально найденных коэффициентов массопроводности. Как и для других процессов массопереноса, в расчетах массообменных процессов с твердой фазой используется понятие объемных коэффициентов массоотдачи и массопередачи Рр- , Ку и т.д. [c.188]

При расчете массообменных процессов неравномерность распределения элементов потока на тарелках обычно учитывается по локальным характеристикам ограниченных объемов массообменного пространства, в пределах которых допускается идеализированное представление о механизме переноса вещества. Выделенные таким образом локальные объемы с однородными свойствами описываются типовыми гидродинамическими моделями. От числа, типа элементарных моделей и способа их взаимосвязей зависит точность описания структуры потоков в целом. Рассмотрим отдельные типовые модели структуры движения жидкости по тарелке ректификационной колонны. [c.87]

В расчетах массообменных процессов могут применяться также объемные доли и объемные концентрации. Объемная доля V, — отношение объема компонента в смеси V к общему объему смеси V [c.219]

Вдоль поверхности контакта фаз движущая сила обычно изменяется, поэтому при расчетах массообменных процессов необходимо пользоваться средним значением движущей силы. На рис. ХП-2 дана схема, поясняющая изменение концентраций и движущей силы вдоль поверхности контакта фаз. [c.224]

Понятие о теоретической тарелке существенно упрощает расчеты массообменных процессов, так как необходимо располагать только уравнениям л равновесия и рабочей линии. [c.228]

РАСЧЕТЫ МАССООБМЕННЫХ ПРОЦЕССОВ В СИСТЕМАХ Ж-Ж, Г-Т И Ж-Т [c.193]

При расчетах массообменных процессов могут применяться и другие способы выражения состава смеси. Например, содержание компонентов могут определяться относительно одного из них или содержание компонентов на единицу массы (объема) растворителя и АР- [c.24]

Для расчетов массообменных процессов в системах пар (газ) — жидкость большое значение имеют закономерности изменения давления пара (газа) при изменении температуры. Пар может находиться в насыщенном или перегретом состоянии. [c.53]

Если за эталонный принять НКК т е. к = 1, то а, < 1 для всех компонентов с номером ( > 1. Если же в качестве эталонного принять ВКК, т е. к = п, то а,, > 1 для всех компонентов с номером I < л. Последнее условие обычно встречается в практике расчетов массообменных процессов. [c.62]

Выражения (Х,]1а) и (Х,Пб) являются уравнениями рабочей линии, которыми обычно пользуются при расчетах массообменных процессов. [c.388]

РАСЧЕТ МАССООБМЕННЫХ ПРОЦЕССОВ [c.86]

Из рассмотренного перечня условий проведения ионообменных процессов следует, что имеется значительная общность в математических описаниях и, следовательно, в методах анализа и расчета изотермических процессов ионного обмена и адсорбции. Действительно, как и в адсорбционных процессах, здесь возможно использование общих методов расчета массообменных процессов на базе понятий ступени изменения концентрации, чисел и высоты единиц переноса. Используются также уравнения массопередачи и массоотдачи, понятие движущей разности концентрации и экспериментальные корреляции для зависимости коэффициентов массоотдачи р от основных параметров массообменного процесса. Основы такого метода расчета аппаратов рассмотрены выше на примере процессов адсорбции. Недостатки общего метода расчета массообменных аппаратов применительно к процессам ионного обмена прежние расчет проводится только для всего аппарата в целом без анализа ситуации во внутренних точках недостаточная физическая обоснованность и, как следствие, малая точность расчета величины коэф- [c.256]

Расчет любого массообменного процесса обычно начинают с определения числа теоретических ступеней Л т, которому должен быть эквивалентен аппарат, требующийся для его осуществления. Определение N основывается на предположении, что процесс проводится в аппарате со ступенчатым контактом фаз, каждая из ступеней которого является теоретической. Тогда из каждой ступени должны выходить фазы, находя-п иеся в равновесии. Для процессов с одним распределяемым компонентом, протекающих в изотермических условиях (изменением давления внутри аппарата при расчете массообменных процессов обычно пренебрегают), условие равновесия выходящих из каждой ступени фаз может быть представлено в виде уравнений [c.91]

Формулы (III.39)—(III.40) справедливы лишь для случая, когда потоки фаз равномерно распределены по поперечному сечению аппарата, перемешивание отсутствует и все частицы каждой фазы движутся с одинаковыми скоростями (режим идеального вытеснения). В реальных аппаратах режим движения фаз всегда отличается от идеального и движущая сила процесса зависит от перемешивания. Учет влияния перемешивания на изменение концентраций по высоте (длине) аппарата и соответственно на среднюю движущую силу процесса возможен, если экспериментально определены коэффициенты продольного перемешивания (см. стр. 159). Так как чаще всего экспериментальные данные по перемешиванию отсутствуют, то расчет средней движущей силы процесса массопередачи проводят по формулам (III.39)—(III.40), получая условные коэффициенты массопередачи — Ks и При этом не всегда имеет место пропорциональная зависимость между скоростью процесса и движущей силой, как это должно следовать из уравнения (1) — см. введение. Коэффициент массопередачи в таком случае зависит от концентрации поглощаемого или десорбируемого компонента и это создает дополнительные трудности при обобщении опытных данных и создании научно обоснованных методов расчета массообменных процессов. [c.142]

Обычно при расчетах массообменных процессов фактические или рабочие концентрации распределяемого между фазами вещества заданы. Чтобы определить направление процесса и его скорость, необходимо знать равновесные концентрации при рабочих условиях или зависимость равновесных концентраций у распределяемого вещества в одной фазе от рабочей концентрации х в другой, т.е. [c.29]

Процессами массообмена называют такие процессы, в которых основную роль играет перенос вещества из одной фазы в другую. Движущей силой этих процессов является разность химических потенциалов (см. гл. 2). Как и в любых других процессах, движущая сила массообмена характеризует степень отклонения системы от состояния динамического равновесия. В пределах данной фазы вещество переносится от точки с большей к точке с меньщей концентрацией. Поэтому обычно в инженерных расчетах приближенно движущую силу выражают через разность концентраций, что значительно упрощает расчеты массообменных процессов. [c.6]

О РАСЧЕТЕ МАССООБМЕННЫХ ПРОЦЕССОВ ИНЫХ КЛАССОВ, НЕЖЕЛИ 3(2-2) 1 [c.868]

Согласно КФ-классификации рассматриваемый процесс абсорбции относится к классу 3(2-2)1. Полученные в гл.10 формулы для расчета массообменных процессов класса 3(2-2)1 полностью применимы к абсорбции нелетучим поглотителем. Так, поверхность массопередачи Р может быть найдена по одной из формул (10.31) [c.932]

Правило фаз, как наглядно показывают приведенные примеры, дает лишь качественную характеристику равновесной системы. Необходимые же для изучения и теоретического расчета процессов массообмена количественные соотношения компонентов сосуществующих фаз (их составы) в равновесных системах большей частью не поддаются теоретическому расчету, а определяются экспериментальным путем. Для распространенных на практике систем количественные данные о равновесных составах фаз приведены в разных справочниках и специальных руководствах. По этим данным строят в требуемых системах координат диаграммы равновесия, необходимые для анализа и расчета массообменных процессов и аппаратов. Эти диаграммы имеют различный вид в зависимости от физико-химических свойств систем наиболее типичные из них рассматриваются ниже. [c.425]

Макрокинетический метод расчета массообменных процессов состоит в том, что вначале определяется кинетика отработки отдельной частицы при постоянных внешних условиях. Примерами таких кинетических соотношений могут служить решения (1.47), (1.49), (1.51) или (1.58). Для аппаратов с полным перемешиванием дисперсной фазы все частицы, независимо от времени их пребывания в аппарате, контактируют со сплошной фазой одинаковой концентрации С (или С,к при полном перемешивании также и сплошной среды). [c.85]

Технологический расчет противоточных аппаратов движущегося слоя, т. е. определение необходимой высоты слоя, может быть также выполнен с помощью метода числа единиц переноса, широко используемого при расчетах массообменных процессов в системах с жидкой и газовой (паровой) фазами. Согласно этому методу, уравнение материального баланса рассматривается графически как уравнение прямой линии процесса в координатах а — С [c.229]

Графический метод определения минимального теоретического расхода водяного пара при непрерывном процессе отгонки с водяным паром основывается на общих положениях расчета массообменных процессов 3, 4]. [c.86]

Одной из важнейших баз при расчете массообменных процессов является база параметров уравнений для описания неидеальности фаз в соответствии с уравнениями (4.23), (4.24), (4.26). Это параметры giJ — gJJ), (gJi — g i) — для уравнения Вильсона (XiJ — kJJ), (Хл — Хц), г — для уравнения НРТЛ вириальные коэффициенты — для расчета коэффициента летучести. [c.115]

Одной из важнейших баз при расчете массообменных процессов является база параметров уравнений для описания неидеальности фаз. Это параметры для уравнения Вильсона для уравнения NRTL UNIFA вириальные коэффициенты - для расчета коэффициента летучести. [c.76]

Широко применяемая при технологических расчетах массообменных процессов нефтепереработки формула Воинова-Эйгенсона основана на корреляции зависимости молекулярной массы (М ) от средней температуры кипения () и стандартной относительной плотности ) узких дистиллятных фракций нефти. Проведенное нами сопоставление с экспериментальными данными применительно к индивидуальным углеводородам показало, что эта формула не удовлетворяет современным возросшим требованиям информационных технологий из-за низкой адекватности (погрешность достигает 30%) и узости диапазона применимости по молекулярной массе. [c.245]

Число тарелок, необходимых для разделения данной смеси, определяют графически или аналитически. Для графического определения необходимо иметь кривую равновесия фаз и кривые концентраций для верхней и нижней частей колонны. Методика определения числа идеальных контактов, или числа так называемых теоретических тарелок, дана в литературе по расчету массообменных процессов. Под теоретической тарелкой понимают такую, на которой массообменивающиеся фазы приходят к полному равновесию. Это допущение условно. Практически даже на тарелках самой совершенной конструкции невозможно достигнуть полного равновесия фаз, поэтому число реальных тарелок всегда больше числа теоретических [c.128]

Ясавеев Х.Н.. Математическое моделирование и расчет массообменных процессов в насадочных колоннах // Сборник трудов 12 Международной научной конференции Математические методы в технике и технологиях (ММТТ - 12). Т.2. Новгород. 1999. С. 200-201. [c.196]