Никольский Б.П., Григоров О.Н., Позин М.Е. Справочник химика (Том 5) (1113399), страница 118
Текст из файла (страница 118)
Расчет по уравнению (Х1-58) дает правильные результаты в том случае, если известно уравнение для определения среднего значения иозффициеитв массопередачи, учитывающее влияние на него отдельных факторов. ХГ. АДСОРПЦИЯ РАСЧЕТ АДСОРБЕРОВ 72 Коэффициент массопередачн при непрерывной адсорбцни от парогазовой смеси к кипящему слою циркулирующего адсорбеита в противоточиом многоступенчатом, колонном аппарате (адсорбеит — актнвированиый уголь первого структурного типа) можно, например, определять из следующего уравнения '[Х1-14): о,эз К!'=155.10э[КА) ' ( — «) 6 (ВТ ) ч сяннч / л (Х1-577 или (з,тэ ( )О,зэр ()з,зэке ээ (Х 1-58) д =4 78 !О 1 —: 8 76 10-1," — = 53 3 —: 147; 01 = 0375 млг! числа псевдоожижеиия %'н=2 —:5. 73.
В многоступенчатом противоточном адсорбере с кипящим слоем устойчивый режим существует прн значении порозности з~0,5 †; 0,65 и числе псевдоожижеиия вчн-2 †: 3. В данном диапазоне чисел 7 псевдоожижения скорость адсорбции перестает зависеть от гидргшинвмических условий, т. е. критерий Ке не влияет на критерий К!'. Оптимальное число ступеней (псевдоожижеиных слоев) составляет 2 — 3 [Х1-13). Многоступенчатый аппарат хорошо работает при высоте слоя на тарелке йннн30~50 мл1 (з зависимости от марки н гранулометрического состава здсорбента).
многоступенчатом аппарате можно определить по сле- 3 2 гч Рис, Х1-10. Равиовеснап н рабочая линии процесса непрерывной адсорбции с кипящим слоем адсорбеита. 74. Число тарелок з дующей формуле [Х1-1Ц: !' сл 0,785/71йэ где Ьн — высота слоя адсорбеита на тарелке, примерно равная 0.03 — 0,05 и; 75.
Минимальное значение расхода адсорбентз й н отвечает положению рабочей линии АВ (рнс. Х1-!0), при котором эта линия и кривая равновесна йересекаются в точке В. (Х1-59) ~'тл~л К! " ' ° / = т" '; /г' — коэффициент массопередачи, 1/сзк; 1/н — Срсдинй днзистр ЗЕРЕН адСОрбЕНта, М; 0 — КОзффицнЕНт МОЛЕКуЛярНОЙ днффуэин, мэ/сек;  — удельный расход адсорбента, мэ,'(мз. сек); и — относитель- 1Л ное свободнее поперечное сечение промежутков мемчэу зернами; с „„, — начальнап концентрация адсорбиръемого вещества в газе, кг/мэ иикртного газа; с — концентрация насыщенного пара адсорбируемого вещества, кэ/мз ииерлчиоэо газа; „"— ко~ициент аффпиносги;  — структурная константа длн зйсорбентов первого /1~з структурного типа, ого типа, ~„†/ , Т вЂ” температура, "К; йэ — высота рабочего слоя, и.
Уравнение (Х1-57) описывает кинетику процесса противоточиой адсорбцин в кипящем слое в следующих пределаю Кх —— 1,55 1Π—: 1,62 10 = =- 4,6 . 6,4; йн = 0,4 -1- 1,0; Т = 293' К; В уз = Ск ннч л ннч йкнн 1 ннч 1 кня (Х1-60) (71 ~кон ~кзч где /.ин„— минимальный расход адсорбеита, кг/сек; бн — расход инертного газа, кг/сек; У„, — начальная относительная концентрация адсорбнруемого вещества в газе, кэ Ззи!Естна/кг инЕртногО гала; У», — конечная относительнан концен. тРациа адсоРбиРУемого вещества в газе, кг зеЩесгза/кг инедтноэо мхта; Хн„— начальная концентрации адсорбируемого вещества в адсорбенте, хг веи(лсгва/кэ адсорбеита; Хкнн — количество вещества, поглощаемого адсорбентом„ при дости.
женин равновесии с газом, имеющим концентрацию У кю кг вещества/кэ адсорбгнго. 78. Исследования показали, что для одиночной тарелки периодического г действия к моменту проскока отношение =щ0,9. С некоторым запасом 2„' можно принять [Х!-! Цг В= (1,1 . 1„3) /чо (Х1-61) РАСЧЕТ ПРОЦЕССА ДЕСОРБЦИИ С НИРКРЛИРРЮШИМ КИПЯЩИМ слоем Адсовпептд 77. В десорбер поступает адсорбент с концентрацией 21 (2~ соответствует гк, процесса адсорбции) и отводится адсорбент с концентрацией Хз (Хз соответствует Х„ч процесса адсорбции). В десорбер обычно подается также перегретый водяной пар с концентрацией адсорбтива У, 0 н от- и "1 водится перегретый пар с концентрацией Уз.
Температуру перегретого пара можно припять !20'С. При таком перегреве обеспечивается выход практически сухого адсорбеита. 78. Опыты показали, что процесз десорбции идет достаточно хорошо при рабочих значениях расхода перегретого пара Вн в пределах." Он щ (05-1-06) Ок. мэкк кг/сзк (Х1-62) где бнк — количество адсоРбентв, кг/сэк; бн нннч — максимальное количество перегретого пара, кг/сек; Уэ — концентрация адсорбируемого вещества в (Х1-63) Оз, мэкк где б . ннкн — максимальное количество десорбнрухгшего перегретого пара, при котором концентрация Хэ стремится к нулю, кг/еек. 7Я.
При десорбции, осуществляемой прн температурах, значительно превышающих температуры адсорбцнн, концентрация 21 становится равной 2Р равновесной с Уэ. Величина Вн.нннч определяется из соотношевияг 2 Ргггг Рис. Х1-11. Равновесиап и рабочая линии процесса непрерывной десорбции с кипящим слоем адсорбента. х!.
Адсоэпция парогазовой смеси при выхале из десорбера, кг вги)астап!яг пеРегретого лара; У вЂ” концентрация адсорбируемого вещества в поступающем на десорбцню 1 а со-беате, равновесная по отношению к составу перегретого пара Уг, кг гги(гад - н ство)кг адсарбгнтя, На диаграмме у — 2 (рис. Х1-11) строятся нзотерма адсорбции для температуры 120' С и линна рабочих концентраций СР, причем точка Р всегда лежит на равновесной кривой.,Пальиейший расчет осуществляется так же, как дли процесса адсорбции.
Подробнее см. [Х1-10, Х1-1Ц. ХП. ЭКСТРАГИРОВАИИЕ И(ИДКОСТЕЙ !. Экстрагированием называется процесс полного нли частичного навлеченяя одного или нескольких компонентов из гомогенной жидкой смеси путем обработки ее жидким растворителем„облшгающим способностью избирательно растворять только извлекаемые вещества и не растворять (или ограниченно растворять) другие компоненты смеси [ХП-1 — ХП-11], Обозначения и термины 2.
В разделе применяются следующие обозначения и термины: Š— исходная смесь, илн исходный раствор,— гомогенный раствор компонентов, поступавших на экстрагироввние; в простейшем случае исходная смесь состоит из двух компонентов А и В, А — первичный растваритель — неизвлекаемый из исходной смеси компонент, преимущественно переходящий в рафниат И.
 — экстрагнруемый компонент, преимущественно переходящий в экстракт Е. С вЂ” экстрагент; или чистый вторичный растворитель, добавляемый к яскодной смеси для избирательного растворения талька извлекаемого компонента В. 8 в экстрагеит, содержащий небольшое количество компонентов А и В: Š— экстракт — раствор извлеченного компонента В во вторичном растворителе С с небольшим содержанием качпонента А Е „ — остаток после удаления из экстракта Е вторичного растворителя С.
А'„ — рафинат — раствор вторичного растворителя С и остатка исходной смеси, полностью или частична освобожденной от компонента В. Ьксь — то же после удаления вторичного растворителя С. Обозначения составов фаз приведены в табл. ХП-! н ХП-2. 3. Равновесное распределение зкстрагируемого компонента В между экст- рактом и рафинатом характеризуется величиной К в коэффициентам распреде- ления экстрагируемого компонента В между слоями экстракта и рафинатв, за висящим от природы компонентов смеси, ее состава и температуры: .
(ХП-1) Здесь хв — содержание экстрагируемого вещества В в фазе рафнната, мас. совая доля или масс. Тг [0-1, О-4)! Яв — равновесное содержание экстрагиРуемаго вещества В в фазе экстракта, массовая доля или масс. Тг. Значение коэффициента К обычна определяется экспериментально. Введение в уравнение (ХП-1) мальных далей (х, у) вместо массовьш (х, р) изменяет численную величину К. Подробнее а коэффициенте распределения см.[ХП-З[. 4, Большое. значение при проектировании эксгракцианиой установки имеет правильный выбор экстрагеита, к которому предъявляют следующие требованвя.
24 заг. пм хы. экстрлгировдиии жндкостин ОВОЗНАЧВННЯ И ТЕРМИНИ Гпб Сл ХГРН В любой снеек, напрнмер М Н Фззе зкстрактз И псзпл. Е ней смеси Р Размерность В екстрзгенте 8 В фззе рзфннетз Л Рз ем е рис сть УВ УА+УВ кг А (нл« хле) Аз Х (ИЛИ Х ) х +х кг (А+В) кг (А + В+ С) ссг  — хс 2 х +х УС 2 УА+УВ кг С Вв) УВ ( ВЕ) ВМ , (А+ В+ С) кг(А+В) гсг С х (или х,) ус (нли хсе) СМ В Х Х кг В кгА при х =О зсг (А + В + С) Малекуля киаль А х (или х ) у (или х ) АР кмоль (А + В + С) УВ У == УС кг В кг С при у =О кмоль В Ув (ИЛИ ХВЕ) Х (ИЛН Х ) ВР тззз нзез.~.Гг) кмоль С кмаль (А+В+С) х (или к ) у (или х ) С8 кмоль В Х Х В ХЛ+ХВ ) ув УА+УВ к,ноль (А + В) кмаль С С и ХА+ В УС У +У гсмоль (А+ В) амаль В кв х'=— А кмаль А при хс — О кмоль В ув у = УС кмоль С при у =О 738 Обезнаеенне сестзепе Фнз нрп зкстрагпрепапнк, прпмепнемме прн нсппзьзееанпп треугпльнмк диаграмм Массовый с остен (м а се овен доля кампо пента) рн ый саста в (мо л ьн ая доля компонента) з) Экстрагент (вторичный растворитель) должен обладать большой избирательностью растворения.
тзем меньше ои растворяет компоненты, которые должны остаться в рзфинате, тем более четко разделяются исходные компоненты. б) Растворяющая способность экстрагента по отношению к эстрагнруемому компоненту должна быть по возможности наибольшей: чем выше оиз, тем меньше требуется экстрагента, т. е. тем ниже себестоимость производства, в) Плотность экстрзгеитз должна зиачнтельно отличаться от плотности исходной смеси.
Обычно онз меньше. г) Эксграгент, обладающий ббльшим коэффициентам диффузии, обеспечивзег ббльшую скорость процессз массопередачи. д) Если для выделении экстрзгента из конечных рафината и экстрвктз применяется ректификация, то этот процесс можно удешевить, выбирая экстрагеит с наибольшим коэффициентом летучести по отношению к исходным компонентам, изименьшими теплаемкостью и теплотой испарения. е) Экстрагеит должен быть.по возможности безвреден для здоровья обслуживающего персияала, химически индифферентен к материалу аппаратуры н наименее взрывоопасеи.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
