Пікір жазғандар
жүктеу/скачать 2,49 Mb.
|
Қалдықсыз технология тиімділік және сапа оқу құралы
- Бұл бет үшін навигация:
- Экстракция кезіндегі масса алмасу
| 32-сурет. Қарсы ағынды экстракция процесінің сызбасы
Ағындар және одан шығатын шығындар мен концентрация қатынастарының 1 және 2 теңдеулерін ауыстырамыз: GF = GА (1 + XF), XF = XF (1+ XF), GS = Gс (1+ уS), уS = YS (1+ YS). (GR, GE, XR және YS өрнектері үшін) 1-теңдеу мынадай түрде өзгереді: GА XF + Gс YS= GА XR + GсYE. Бірлік уақыт ішінде бастапқы қоспадан экстрактіге өткен В затының М мөлшері жоғарыда көрсетілген белгілер бойынша мынаған тең болады: М = GА (XF – хR) немесе М= Gс (YF – YS). Ү және Х фазаларының мақсатты компоненттерінің концен- трациясы қондырғының биіктігі бойынша айнымалылары бір- бірімен екі фазадан да идеалды бөліну жағдайында жұмыс сызығының (Ү қатысты рұқсат етілген қондырғы бөлігінің материалдық балансының теңдеуімен) теңдеуімен байланысқан: Y = YS) + GА / Gс (X – XR). Бұл сызықтар Р (YS, хR) и Q(YE, XF) нүктелеріне сәйкес келеді(.) Біріншілік және екіншілік еріткіштер (А және С) өзара толық ерімеген кезде, экстракция процесінің жұмыс сызығы Ү- Х координаталарында түзу сызық болады. Экстракция кезіндегі масса алмасуКолонна ағысының кез келген қиылысында кездесетін рафинат пен экстракт фазасы өзара тең емес, сондықтан олардың арасында масса алмасу процесі – диффузиялық жолмен «В» заты рафинат фазасынан экстракт фазасына ауысады (яғни біріншілік еріткіштен екіншілікке). Қарастырылып отырған екі фазалы жүйеде тепе-теңдік күйге байланысты ауытқу дəрежесі масса алмасу процесінің қозғалыс күші болып табылады. Қозғалыс күші графикалық түрде тепе- теңдік пен жұмыс сызығының арасындағы кесіндімен өрнектеледі. 33-суретте көрсетілгендей масса алмасудың қозғалыс күші қондырғының биіктігі бойынша айнымалы. Қондырғының төменгі жағында ол РР1 кесіндісіне тең: Yн = Yн – Yн = Y (XR) – YS. Q Q1 жоғары – кесіндісінде: Yв = Yв – Yв = Y (XF) – YЕ. Тепе-теңдіктегі концентрация қатынастарын есептеу үшін (тепе-теңдіктегі сызық теңдеуі): Y = к X. Мұндағы к – температура мен концентрацияға тәуелді коэффициенттің таралуы. Сұйытылған ерітінділер аймағында «К-ны» жоғары дәлдікпен тұрақты шамаға ие болуы мүмкін. Сондықтан Х пен Ү арасындағы байланыс сызықты болады. Экстракт фазасына өткен масса алмасу процесінің қозғалыс күшінің орташа мәні мына теңдеумен анықталады: М = К YF F Yер. Мұндағы KYF – фазалар жанасуының беткі бірлік ауданына қатысты аса алмасу коэффициенті кг/м2, кг/кг. Осыған байланысты экстрактордың жанасу бетіндегі F шынайы аудан анықталмауы мүмкін, әдетте 2-теңдеу басқа түрде болады. Жанасу фазасының беттік ауданы мына формуламен өрнек- теледі: F = аV = а SH. Мұндағы а – жанасу фазасының меншікті беттік ауданы м2/м3; V – экстрактордың жұмыс көлемі, м3; S – қондырғының көлде- нең қимасы, м2; Н – қондырғының жұмыс бөлігінің биіктігі, м. Сонда: М = К YVV Yер. Мұндағы КYV = КYF а – масса алмасудың көлемдік коэффи- циенті, кг/м3.с (кг/кг). 2-формуладағы М мәнінің орнына 1-теңдеудегі оның мәнін, ал F-тің орнына 4-теңдеудегі оның мәнін қоя отырып, оның салыстырмалы Н мәні есептеліп, нәтижесінде келесі теңдеу алынады: Н = (Gс / К YF аS) (YЕ – YS) Yср = h оЕ N оЕ. Мұндай жағдайда ұзындық өлшемі болып табылатын комплекс экстракт фазасы бойынша тасымалдау бірлігінің биіктігі деп аталады. Қондырғының мұндай бөлігіндегі биіктік комплексіндегі Ү концентрацияның өзгерісі қозғалыс күшіне тең. Gс / К YF аS = h оЕ. Екінші комплекс (YЕ – YS) / Yср = N оЕ өлшемсіз. Оны экстракт фазасы бойынша тасымалдаудың жалпы бірлігі деп атайды. KYF, KYV, hoE шамалары масса алмасу процесі интенсивтілігінің сипаттамасы қызметін атқарады. KYF, KYV мәндері неғұрлым көп болса, hoE соғұрлым төмен болады, экстракция процесі соғұрлым тез жүреді. жүктеу/скачать 2,49 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|