Скорость абсорбции. Интенсификация процесса при абсорбции трудно- и хорошорастворимых газов. - раздел Образование, Тепловые процессы и аппараты. Виды теплообмена и теплообменных пр. Перенос тепла от одного тела к др. M = KY·f·∆yСр = KX·f·∆xСр...
M = Ky·F·∆Yср = Kx·F·∆Xср
Увеличение средней движущей силы приводит к увеличению скорости всего процесса, к увеличению растворения и снижению температуры. При противотоке средняя движущая сила больше чем при прямотоке. Снижение эффекта продольного перемешивания фаз (уноса жидкостью газовой фазы). Если уносится жидкость прореагировавшая, то она концентрирует работу и средняя движущая сила уменьшается. Отсюда следует, что противоточные абсорберы должны работать с минимальным уносом жидкости.
Скорость абсорбции зависит от способа образования данных фаз (от этого зависит удельная поверхность) и от степени диспергирования фаз ( газ может находиться в виде пузырей, а чем меньше пузыри, тем больше поверхность)
Скорость абсорбции определяется коэффициентом массопередачи:
Ky = 1/βy = m/βy Ky → βy
Kx = 1/(m·βy) + 1/βx, Ky ≈ βx, где m – распределение вещества по фазам. Для легко растворимых в-в она велико. Для хорошо растворимых газов 1/βy>>m/βx; для плохо растворимых: 1/βy<<m/βx
При абсорбции хорошо растворимых газов на скорость будет влиять скорость переноса вещества в газовой фазе (её нужно турбулизовать, чтобы хорошо проходил массообмен) - используют распылительные или пленочные абсорберы. Для плохо растворимых газов снижают диффузионные сопротивления в жидкой фазе. Диффузионные сопротивления пропорциональны толщине слоя.
Для абсорбции труднорастворимых газов надо, чтобы жидкость была в виде тонкой пленки и жидкость перемешивалась.
При хемосорбции многое определяется тем, в какой области протекает процесс (в диффузионной, кинетической или дуффузионно-кинетической). Диффузионная область – быстро протекает химическое взаимодействие, а физическое взаимодействие медленнее (лимитирует физическая диффузия). В кинетической области лимитирует химическая реакция.
Если процесс протекает в диффузионной области ускорение достигается увеличением движущей силы за счет снижения пути диффундирования абсорбата. Если процесс протекает в кинетической области, то на ускорение процесса можно повлиять за счет активного обновления контакта фаз.
Ускорение (замедление) процесса при хемосорбции при расчетах учитывает фактор ускорения процесса
βx' = Ф·βx, где Ф – фактор ускорения; βx' – коэффициент массоотдачи при хемосорбции.
Все темы данного раздела:
Перенос тепла через однослойную и многослойную стенку.
Для плоской однослойной стенки принимают условия, то ее толщина во много раз меньше ширины, длины, высоты. В таком случае при стационарном теплообмене поле внутрен. Стенки можно принять одномерным,
Конвективный перенос теплоты. Уравнение Фурье-Киркгофа.
Конвективный перенос теплоты происходит в текучих средах: газах, жидкостях, за счет перемещения макрочастиц, имеющих различные термодинамические потенциалы. С ростом скорости движе
Критерии теплового подобия. Общий вид критериальных уравнений.
Nu= -критерий Нуссельта, выражает отношение общей интенсивности переноса тепла при конвективном теплообмене к интенсивности переноса тепла теплопроводностью в пограничном слое этого теплоносителя.
Общий вид критериальных уравнений
Nu=f(Pe,Pr,Re,Fo,Gr,…Г1,Г2..)
A,n,m,s,p в данном примере коэф. Опред. Методом подбора при обработке опыт. Данных. -коэф. Теплообмена
7.Теплоотдача, не сопровождающаяся
ТЕПЛООТДАЧА ПРИ КОНДЕНСАЦИИ ПАРА
Этот вид теплоотдачи протекает при изменении агрегатного состояния теплоносителей. Особенность этого процесса состоит прежде всего в том, что тепло подводится или отводится при постоянной температу
ТЕПЛООТДАЧА ПРИ КИПЕНИИ ЖИДКОСТЕЙ
Этот вид теплоотдачи отличается высокой интенсивностью и встречается в химической технологии, например, при проведении таких процессов как выпаривание, перегонка жидкостей, в испарителях холодильн
Основное уравненение теплопередачи. Правило адитивности термических сопротивлений.
При непосредственном соприкосновении теплоносителей теплопередача включает в себя теплоотдачу в одном теплоносителе и теплоотдачу во втором теплоносителе.общую интенсивность процесса хар-ют
Нагревающие агенты и методы их использования.
Дымовые(топочные) газы давно используются в качестве нагревательных агентов. Технология сжигания топочных газов зав. От природа сжигаемого топлива. В кач-ве окислителя обычно используют кисл
Охлаждающие агенты и методы их использования.
Охлаждение до обыкновенных температур (примерно до 10-30 ⁰С) наиболее широко используют доступные и дешевые охлаждающие агента- воздух и воду. По сравнению с воздухом вода отличается большой
Поверочный расчет теплообменника
Поверочный расчет теплообменника с известной поверхностью теплопередачи заключается, как правило, в определении количества передаваемой теплоты и конечных температур теплоносителей при их заданных
Определение коэф-та теплопередачи м-дом последовательных приближений при расчетах теплообменников.
Определение коэф-та теплопередачи проводится в проверочном расчете,который проводится с целью пригодности теплообменника.
1-в соответсвии с выбранным теплообменником определяют реальную сх
Теплообменники смешения
В химических производствах обычно не требуется получать чистый конденсат водяного пара для его последующего использования. Поэтому широко распространены конденсаторы смешения, более простые по уст
Выпаривание
Выпариванием называется концентрирование растворов практически нелетучих или малолетучих веществ в жидких летучих растворителях.
Выпариванию подвергают растворы твердых веществ (водные рас
Материальный баланс выпаривания.
На выпаривание поступает Gн кг/cек исходного раствора концентрацией xн вес. % и удаляется Gk кг/сек упаренного раствора концентрацией xk
ТЕМПЕРАТУРА КИПЕНИЯ РАСТВОРА И ТЕМПЕРАТУРНЫЕ ПОТЕРИ
Обычно в однокорпусных выпарных установках известны давления первичного греющего и вторичного паров, а следовательно, определены и их температуры. Разность между температурами греющего и вторичног
Движущая сила процесса.
Общая разность температур многокорпусной прямоточной установки представляет собой разность между температурой первичного пара, греющего первый корпус, и температурой вторичного пара, поступающего и
Тепловой баланс.
D=расход греющего пара; I ,Iг , Iн , Iк – энтальпия вторичного и греющего пара, исходного и упаренного раствора соответственно; Iп.к = с
Расход пара на выпаривание.Опред. оптимального числа корпусов выпарной установки.
Q=D(tD“-tD‘)=Drp(1-α),где D-расход греющего пара; α-влагосодержание пара.
Q=GнCн(tкон-tн)+W(tw‘-Cвtкон)+Qпотер±Qконцентр.,где Cв-теплоемкость воды. Экономичность выпарной установ
Порядок расчета выпарного аппарата.
1-задание должно содержать: прир. р-ра,состав исходного р-ра,его кол-во(расход исходного р-ра, концентрацию р-ренного в-ва(состав)). Исходя из этих данных можно произвести расчеты материального бал
Порядок расчета многокорпусной выпарной установки.
Технологический расчет многокорпусной вакуум-выпарной установки проводят в следующей последовательности.
1. Вычислив по уравнению общее количество W воды, выпариваемой в установке,
Вертикальные трубчатые пленочные аппараты
Их относят к группе аппаратов, работающих без циркуляции; процесс выпаривания осуществляется за один проход жидкости но кипятильным трубам, причем раствор движется в них в виде восходящей или нисхо
Противоточная выпарная установка
40.Массообменные процессы и аппараты. В химической технологии широко распространены и имеют важ
Методы десорбции
Десорбцию, или отгонку, т. е. выделение растворенного газа из раствора, проводят одним из следующих способов:
1) в токе инертного газа, 2) выпариванием раствора, 3) в вакууме.
Пр
Минимальный и оптимальный расход абсорбента
Изменение концентрации в абсорбционном аппарате происходит прямолинейно и следовательно, в координатах У — Х рабочая линия процесса абсорбции представляет собой прямую с углом наклона, тангенс кото
Насадочные абсорберы
Широкие распространение в промышленности в качество абсорберов получили насадочные, заполненные насадкой — твердыми телами различной формы. В насадочной колонне (рис.) насадка укладывается на опорн
Провальные тарелки
В тарелках без сливных устройств газ и жидкость проходят через одни и те же отверстия или щели. При этом вместе с взаимодействием фаз на тарелке происходит сток жидкости на нижерасположенную тарелк
Барботажные тарелки со сливными устройствами(ситчатая, колпачковая, клапанная)
Ситчатые тарелки. Газ проходит сквозь отверстия тарелки и распределяется в жидкости ввиде мелких струек и пузырьков. При малых скоростях газа, жидкость может просачиваться через отврстия тар
Струйные тарелки
1-гидравлиеский затвор;2-переливная перегородка;3-тарелка;4-пластины;5-сливной карман.
Из струйных тарелок наиболее распространенной является пластинчатая тарелка. Жидкость
Требования к абсорбентам. Выбор абсорбента.
Поглощаемый газ называется абсорбатом (абсорбтив), а жидкость, в которой растворяется газ – абсорбентом. Газы, практически нерастворимые, называются инертными.
Требования:
1.Селек
Порядок расчета ректификационной колонны(установки)
Дано: расход жидкой смеси, ее состав(доли веществ в дистилляте, в кубовом остатке. Давление греющего пара, начальная температура смеси.
1) Материальный баланс.
Определяем: относит
Сушильные агенты. Выбор сушильного агента и режима сушки.
В качестве сушильного агента могут использоватьсянагретый воздух, топочные газы и их смеси с воздухом, инертные газы, перегретый пар. Если не допускается соприкосновение высушиваем
Барабанная сушилка
Барабанная сушилка представляет собой цилиндрический наклонный барабан 4 с двумя бандажами З, которые при вращении барабана катятся по опорным роликам 6. Материал поступает с приподнятого конца бар
Камерная сушилка
В таких аппаратах сушка материала производится периодически при атмосферном давлении. Сушилки имеют одну или несколько прямоугольных камер, в которых материал, находящийся на вагонетках или полках,
ЛЕНТОЧНЫЕ СУШИЛКИ
Ленточные сушилки. Для непрерывного перемещения в сушилке высушиваемого материала часто применяют один или несколько ленточных транспортеров.
В одноленточных аппаратах обыч
Распылительные сушилки.
Для сушки многих жидких материалов находят применение сушилки, работающие по принципу распыления материала. В распылительных сушилках сушка протекает настолько быстро, что материал не успевает нагр
Порядок расчета сушилки
1.Задание:характеристика материала, его состав, начальная влажность, как высушить , конечная влажность, производительность(расход сырья), место проведения сушки.
2.Выбор природы(вида) суши
Конструкции адсорберов периодического и непрерывного действия
Процессы адсорбции могут проводиться периодически(в аппаратах с неподвижным слоем адсорбента) и непрерывно – в аппаратах с движущимся или кипящим слоем адсорбента, а также в аппаратах с неподвижным
Новости и инфо для студентов