Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Основы расчета массообменных аппаратов

Читайте также:
  1. II. Заполнение титульного листа Расчета
  2. II. Заполнение титульного листа формы Расчета
  3. II. Методические основы проведения занятий по экологическим дисциплинам в системе высшего профессионального образования
  4. III. ОСНОВЫ СПОРТИВНОЙ ПОДГОТОВКИ НАЧИНАЮЩЕГО ВЕЛОСИПЕДИСТА
  5. V. Организационные, нормативные правовые и информационные основы реализации настоящей Стратегии
  6. VI. Заполнение раздела 4 «Суммы перерасчета страховых взносов с начала расчетного периода» Расчета
  7. VI. Порядок расчета и внесения платы за коммунальные услуги

К основным размерам массообменного аппарата относят, прежде всего, его высоту и диаметр.

Насадочные колонны являются аппаратами с непрерывным контактом фаз. При этом взаимодействие фаз происходит на поверхности насадок. Поверхность контакта фаз определяется из уравнения

, (1.9)

где V – рабочий объем аппарата, м3;

а – удельная поверхность контакта фаз в единице объема насадки, м23,

следовательно,

. (1.10)

В соответствии с основным уравнением массопередачи:

можно получить выражение для определения высоты насадки:

, (1.11)

где Ннас – высота слоя насадки, м;

М – количество переносимой массы;

КyV – объемный коэффициент массопередачи, , ;

S – площадь, занимаемая насадкой, м2.

Полная высота колонны определится как сумма:

. (1.12)

Формула (1.12) с учетом материального баланса будет выглядеть так:

. (1.13)

Здесь – число единиц переноса.

Физический смысл: число единиц переноса количественно равно изменению концентрации извлекаемого компонента в фазе, приходящемуся на единицу движущей силы процесса.

– высота единиц переноса.

Физический смысл: высота единиц переноса – такой участок
в колонне, на котором изменение концентрации численно равно средней движущей силе процесса. Высота единиц переноса обратно пропорциональна объемному коэффициенту массопередачи. Следовательно, чем выше интенсивность массопередачи, тем меньше в нем значение высоты единиц переноса.

В этом случае высота насадки определится как:

. (1.14)

Существует несколько способов определения числа единиц переноса: графический, аналитический, но чаще всего его определяют графическим интегрированием (рисунок 1.3). Для этого задаются значением у (между yн и yк), строят кривую зависимости 1 /(у - у*) = f(у)
и замеряют заштрихованную площадь. Умножая эту площадь на масштаб диаграммы, получают значение интеграла .

Рисунок 1.3 – Графическое определение числа единиц переноса

 

Существует еще один эмпирический метод расчета высоты насадочных колонн для массообменного аппарата с непрерывным контактом фаз:

, (1.15)

где nT – число теоретических тарелок;

hэ – высота аппарата, эквивалентная одной теоретической тарелке.

Значение высоты насадки, эквивалентной одной теоретической тарелке, и высоты единиц переноса массы обозначают эффективность контакта или эффективность насадки. Эффективность насадочной колонны зависит от различных факторов: от расходных параметров, физических свойств пара и жидкости и от типа насадки.

Диаметр колонны рассчитывается по потоку пара, поскольку скорость пара на несколько порядков выше скорости жидкости.

, (1.16)

где G – массовый расход пара, кг/с;

ρу – рабочая плотность пара, кг/м3;

w – скорость пара в колонне, м/с.

Расчет диаметра колонны усложнен тем, что по высоте колонны происходит изменение температуры и давления, из-за этого изменяются физические свойства системы, что приводит к изменению скорости пара в различных сечениях колонн. По этим причинам значение диаметра колонны находят для ряда сечений колонны. Если при расчете эти величины получаются близкими, то колонну делают одного диаметра. Если различие в расчетах велико, то секции колонны изготавливают разного диаметра.

 


Дата добавления: 2015-08-18; просмотров: 192 | Нарушение авторских прав


Читайте в этой же книге: ВВЕДЕНИЕ | Равновесие массообменных систем | Тестовые задания | Принцип ректификации | Сущность процесса ректификации | Непрерывная ректификация | Периодическая ректификация | Тестовые задания | Теоретические сведения | Схема и описание установки |
<== предыдущая страница | следующая страница ==>
Движущая сила массообменных процессов| Методика проведения работы

mybiblioteka.su - 2015-2024 год. (0.007 сек.)