Полезная разность температур в многокорпусной установке и ее распределение по корпусам.

где температура греющего пара в первом корпусе, температура вторичного пара, поступающего в барометрическую камеру.

Величина небольшая, обычно, ее не рассчитывают, принимают для каждого аппарата ~ 1-1.5⁰C.

распределяют между выпарными аппаратами различными способами.

1 способ.

Поверхности теплопередачи по корпусам равны:

2 способ. Суммарная поверхность теплообмена корпусов установки минимальна.

1способ.

в корпусе

2 способ.для любого n-го корпуса:

9………….. Кинетика абсорбции.

Физическая абсорбция. Скорость физической абсорбции определяется уравнением, если движущую силу выражают в концентрациях газовой фазы:

Если движущую силу выразить в концентрациях жидкой фазы, то уравнение массопередачи имеет вид:

Коэффициенты массопередачи определяются:

В хорошо растворённых газах m незначительно, и мало сопротивление в жидкой фазе, т.е. велика, тогда и можно принять . Для плохо растворимых газов велики и . Для процесса абсорбции в уравнение массопередачи (5.92) молярные концентрации газовой фазы может быть заменены парциальными давлениями газа, выраженными в долях общего давления:

Здесь - средняя движущая сила процесса, выраженная в единицах давления; - коэффициент массопередачи, отнес.к единице движущей силы, выражаемой через парциальные давления поглощаемого газа.

Если равновесная линия прямая, то для получим:

Здесь - соответственно, парциальные давления газа на входе в аппарат и выходе из него; - равновесные парциальные давления газа на входе в аппарат и на выходе из него.

Если парциальное давление выражено в долях общего давления р, то коэффициент массопередачи численно равны, если парциальные давления выражены в единицах давления, то .

Хемосорбция. Если химическая реакция идет в жидкой фазе, то часть газообразного компонента переходит в связанное состояние. При этом концентрация свободного компонента в жидкости снижается и увеличивается движущая сила процесса.

В общем случае скорость хемосорбции зависит как от скорости химической реакции, так и от скорости массопередачи между фазами. В зависимости от того, какая скорость определяет общую скорость переноса массы, различают кинетическую и диффузионную области процессов хемосорбции.

В кинетической области скорость собственно химического взаимодействия меньше скорости массопереноса и поэтому лимитирует скорость всего процесса. В диффузионной области лимитирующей стадией является скорость диффузии компонентов в зоне реакции, которая зависит от гидродинамических условий в системе и определяется по основному уравнению массопередачи.

Если скорости химической реакции и массопередачи соизмеримы, то такие процессы абсорбции протекают в смешанной, или диффузионно-кинетической области.

Коэффициент массоотдачи в жидкой фазе при протекании химической реакции можно определить:

где Ф – фактор ускорения массообмена, .

48……………… Перегонка жидкостей.

Перегонкой называется процесс разделения жидких смесей с различной летучестью компонентов за счет их частичного испарения с последующей конденсацией паров. Разделению могут подвергаться как двух-, так и

многокомпонентные смеси. Компоненты можно подразделить по летучести на легколетучийи труднолетучий. Чистый легколетучий компонент обладает при фиксированной температуре более высоким давлением насыщенного пара, а при фиксированном давлении более низкой температурой кипения, чем

труднолетучий. Поэтому легколетучий компонент также называют низкокипящим, а труднолетучий - высококипящим. В простейшем случае бинарной (двухкомпонентной) смеси доля легколетучего компонента в

условиях равновесия в паре выше чем в жидкости, а труднолетучего наоборот в паре ниже чем в жидкости (за исключением азеотропных смесей, о чем будет сказано особо).

Суть перегонки состоит в том, что в результате в паре, а после его конденсации в дистилляте увеличивается доля легколетучих компонентов, в жидкости же (кубовом остатке) увеличивается доля труднолетучих компонентов по сравнению с исходной смесью.

С помощью перегонки имеет смысл разделять гомогенные жидкие смеси. Гетерогенные жидкие системы с взаимно нерастворимыми компонентами (например, керосин-вода) дешевле разделять с помощью таких гидромеханических процессов как отстаивание или центрифугирование.

Недостатком перегонки является большой расход энергии, необходимый для испарения жидкости. Перегонка подразделяется на простую перегонку (дистилляцию) и ректификацию. Простая перегонка (дистилляция) -

разделение жидких смесей за счет их однократного частичного испарения и конденсации образующихся паров. Ректификация - разделение жидких смесей за счет многократного частичного испарения и конденсации паров, при котором жидкая и паровая фаза обмениваются компонентами.

Простую перегонку применяют, в основном, для разделения смесей компонентов существенно различающихся по летучести. С этой точки зрения она занимает промежуточное положение между выпариванием, служащим для концентрирования практически нелетучих веществ в жидких летучих растворителях, и ректификацией, с помощью которой можно разделять компоненты достаточно близкие по летучести. С помощью ректификации

можно достичь сколь угодно высокой степени разделения неазеотропных смесей.