Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

книги из ГПНТБ / Стабников В.Н. Перегонка и ректификация спирта

.pdf

Скачиваний:

139

Добавлен:

30.10.2023

Размер:

20.38 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1617 / 5117 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 > Следующая >>>

160 Механизм процесса перегонки и ректификации

ных колош является наиболее эффективным, был разработан метол для искусственного создания эмульгационного режима по всей высоте насадки при любой скорости пара [76].

.Парожидкостная эмульсия удерживается на заданной .высо те путем установки переточной U-образной трубы. Труба в ниж ней части снабжается гидравлическим затвором, а в верхней части — устройством для разрыва сифона.

На рис. 99 приведены схемы ректификационных аппаратов периодического а и непрерывного б действия с принудительной эмульгацией, а на рис. 100—изменение эффективности колонн

Рис. 100. Характер изменения эффективности разделения от скорости пара в обычной (2) и эмульгационнон (/) насадочных колоннах (насадка 8X8X3 мм, система четыреххлорнстый углерод — бензол)'.

обычного и эмульгационного типа при изменении скорости пара в них. Эффективность, отложенная на вертикальной оси, оце нивается числом теоретических тарелок, приходящихся на 1 м высоты насадки. Как видно из графика, эффективность эмульгационной колонны растет непрерывно по закону прямой линии.

Эффективнбсть обычной колонны резко повышается при пе реходе к эмульгационному режиму. При некоторой скорости эффективность обеих колонн становится одинаковой. Это имеет место при установлении и в обычной колонне эмульгационного режима.

В работе В. Н. Отабникова и П. С. Цыганкова [77] изложе ны результаты опытов по применению насадочных эмульгационных колонн в спиртовой промышленности.

Эксперименты по перегонке 'бражки проводились на полупронзводственной установке с колонной диаметром 255 мм и реечной насадкой высотой 7000 мм. 'В другой серии опытов при том же диаметре колонны высота реечной насадки составляла 6500 мм. Под ней располагался слой кольцевой насадки

(25X25X3 мм).

Гидродинамика трубчатых аппаратов

161

В обеих сериях опытов колонна 'работала в режиме принуди тельного эмульгирования устойчиво. Наиболее рациональным оказалось устройство с подслоем кольцевой насадки. Эффектив ность колонны значительно превосходила эффективность ана логичной колонны, работающей в пленочном режиме.

В той же работе был также исследован вопрос о возможно сти применения эмульгационных насадочных колонн для ректи фикации и элюрации спирта. Исследование 'Проводилось в ла бораторных условиях в стеклянной колонне со стеклянной коль цевой насадкой размерами 8X6,3X 0,9 мм.

Было выяснено, что и в этом случае эмульгационные наса дочные колонны работают эффективно и могут заменить таре лочные аппараты.

§ 5. ГИДРОДИНАМИКА ТРУБЧАТЫХ АППАРАТОВ

Трубчатые аппараты не применяются в спиртовой промыш ленности. Однако мы видели из изложенного в главе IV, что они могут быть использованы для перегонки и ректификации спирта, особенно в случае применения вакуума при перегонке.

Рис. 101. Зависимость высоты, эквивалентной единице переноса массы, от критерия Рейнольдса для пара:

1 — d = 8 мм; 2 — d — ]2 мм; 3 — d — 16 мм; 4 — d = 20 мм.

Опытами ряда исследователей [78, 79, 80, 811 установлено, что при работе трубчатых колонн в зависимости от скорости пара могут быть отмечены три режима: ламинарный, промежу точный и турбулентный (эмульгационный).

На рис. 101 представлена, по опытам А. П. Николаева, эф фективность трубчатых колонн в зависимости от Ren, т. е. чис ла Рейнольдса, высчитанного для парового потока.

Эффективность выражена в в. э. е. п., отнесенных к диаметру труб.

11 Заказ 307

162 Механизм процесса перегонки и ректификации

Весьма интересно, что в трубчатых колоннах имеет место режим эмульгирования, как и в насадочных. При некоторой скорости пара (.несколько меньшей, чем скорость, при которой возникает захлебывание) у нижнего края трубы возникает проб ка из эмульсин пара и жидкости, которая постепенно запол няет 1ВСЮ трубу.

Возникновение режима эмульгирования сопровождается за метным увеличением гидравлического сопротивления и увели чением эффективности перегонки.

Коэффициенты массопередачи в трубах с диаметром. 8— 12 мм при работе в режиме эмульгации в 1,5—2 раза выше, чем при пленочном. Потери напора 'составляли 36—55 мм вод. ст. на 1 ж длины трубы.

§6. СОВРЕМЕННЫЕ ВЗГЛЯДЫ НА ПРОЦЕСС МАССОПЕРЕДАЧИ

Втечение многих лет механизм процесса массопередачи в ректификационных аппаратах описывался на основе пленочной теории Льюиса и Уитмана [82]. Согласно этой теории, на гра

нице раздела фаз образуются две ламинарные пленки, (в кото рых .механизм переноса является чисто молекулярным. Все соп ротивление процессу массопередачи, согласно пленочной тео рии, сосредоточено в этих пленках.

Такой взгляд на процесс массопередачи является вполне за конным в тех случаях, когда массопередача идет между твер дой и жидкой или твердой и газообразной фазами. В этом слу чае экспериментально установлен пристенный пограничный слой, в котором идет процесс молекулярного переноса.

Однако, когда речь идет о процессе ректификации, где мас сопередача .протекает в оистеме жидкость — газ, существова ние таких ламинарных слоев становится сомнительным. В этом случае поверхность раздела фаз, как мы видели из изложенного в предыдущих параграфах настоящей главы, становится неус тойчивой, постоянно меняющейся, и преобладающее значение получает явление турбулентной диффузии. Отсутствие твердых стенок на границе раздела фаз придает движению своеобразный характер, который получил название свободной турбулентности. При этом режиме в двухфазном потоке преобладают вихри с осями, перпендикулярными оси потока, что способствует пере ходу массы вещества из одной фазы в другую. В таком случае эффект молекулярной диффузии становится неизмеримо малым по сравнению с эффектом турбулентной диффузии.

Таким образом, более глубокое изучение гидродинамики двухфазных парожидкостных систем приводит к отрицанию пле

ночной теории, хотя за ней остается	методическое значение,
как удобной схемы для рассмотрения	течения процесса. Поэто

Современные взгляды		на	процесс массопередачи		163
му в одной	из предыдущих	глав (III)		мы пользуемся	этой
теорией.	первых работ,	в	которых	вопрос о массопереда-
Одной из

че в ректификационном процессе решался с совершенно новой

точки зрения, была работа		автора, опубликованная	в 1937 г.
[11,	83].	была выдвинута идея о	том, что
	В этой работе впервые

в процессе диффузионного обмена основную роль играет про цесс обновления поверхности. Автор писал: «С нашей точки зрения, именно эта вновь образуемая поверхность играет решаю щую роль в процессе диффузии, а не общая поверхность кон такта 'между фазами, как это предполагается обычно. Это по кажется ясным, если мы учтем, что при обнажении новых слоев жидкости мы приводим в контакт свежие, еще не участвующие в диффузия, элементы».

Обозначив эту поверхность через F, автор считал ее размер ность равной м^/сек-кг. Таким образом, F—«есть количество новой поверхности в квадратных метрах, возникающей за се кунду на каждый килограмм пара».

Значительно позднее аналогичные идеи были высказаны Данкверцем {84, 85].

Данкверц [84] считает, что пленочная теория не отражает истинной картины явлений, происходящих при диффузионных процессах при перемешивании жидкости паром или газом. По его представлениям, основой массообмена в этом случае являет ся процесс непрерывного обновления поверхности раздела фаз.

На поверхности контактов фаз непрерывно идет смена час тиц жидкости свежими, которые приходят из глубины (из ядра) потока. При этом вблизи поверхности контакта перенос массы совершается за счет молекулярной диффузии.

В 1949 г. М. X. Кишиневский и А. В. Памфилов [86, 87, 88] опубликовали работу, посвященную теории абсорбции.

Кишиневский, как и Стабников и Данкверц, полагает, что основным моментом в диффузионном процессе является непре рывное обновление поверхности контакта. В ряде работ Киши невский и его сотрудники развивают эту идею, однако, в отли чие от взглядов Данкверца, Кишиневский считает, что на по верхности контакта идет не только молекулярная, но и турбу-: лентная диффузия.

Следовательно, по Данкверцу и Кишиневскому, при непре рывном обновлении элементов поверхности контакта фаз на по верхности идет нестационарный процесс диффузии. Следует признать, что взгляды Кишиневского более убедительны, так как при режиме развитой турбулентности, несомненно, в про цессе диффузии будет играть большую роль .турбулентная диф фузия.

И*

164 Механизм процесса перегонки и ректификации

Изложенные теории развивались на материале, относящемся к процессу абсорбции. Мы не остановимся здесь на математиче ском аппарате этих теорий, так как в применении к процессу ректификации они еще далеки от практического приложения.

Более близки к практическому приложению взгляды, выска зываемые В. В. Кафаровым [89, 90, 91].

Как и другие исследователи, Кафаров считает пленочную теорию необоснованной и не способной объяснить явления массообмена в условиях развитой турбулентности на свободных по верхностях. Он считает, что при определенных гидродинамиче ских условиях граница раздела фаз непрерывно разрывается, обновляется и при этом паровые или газовые вихри проникают в так же завихренную жидкость. Этот режим Кафаров назы вает режимом эмульгирования, и мы познакомились с ним в предыдущих параграфах.

Вусловиях режима свободной турбулентности пленки отсут ствуют и основную роль играет не молекулярная, а турбулент ная диффузия.

Вусловиях турбулентного режима интенсивность массопередачи может быть оценена, по Кафарову, через гидродинами

ческий фактор, который определяется из уравнения:

■е	^Рт—ж ^ Рт		,ао\
/ = * —		--------------- •	(63)
		АРг-Ж
В этом уравнении	Дрг_ж—перепад		давлений в аппарате

при наличии в нем жидкой фазы и при скорости газовой фазы, равной о; ДрГ— то же, для сухого аппарата при пропуске через него газа при той же скорости.

Увеличение перепада давления, очевидно, происходит по тому, что часть энергии затрачивается на увеличение поверхно сти контакта и за счет обновления этой поверхности. Фактор / может быть выражен, по Кафарову, следующим уравнением:

M - r n t y W -

(64)

В этом уравнении: А, m, п, q — постоянные;

L/G —отношение жидкостного и газового потоков; Тг. Тж> Рж. Рт —удельные веса и вязкость газа и жидкости.

Фактор динамического изменения поверхности позволяет использовать для исследования массопередачи в двухфазных потоках общеизвестные уравнения:

Nur= A Re" Prj"

(65)

или

N u * = A Re"* Pr"

(66)

Современные взгляды на процесс массопередачи

165

Для того чтобы учесть динамическое воздействие движущих-, ся потоков фаз, Кафаров предлагает записывать уравнения массопередачи аз таком виде:

Nur=	(1 + f) A Re" Pr™	(660
Миж= (1	+ / ) ^ 1Re"< Pr£*.	(66")

Развитые выше взгляды дали возможность Кафарову обоб щить обширные исследования многочисленных авторов по воп росу массопередачи и представить их в виде уравнения (62), которое было рассмотрено в предыдущем параграфе.

ЛИТЕРАТУРА

С.

А.

Б а г а т у ров,

Курс

теории перегонки

ректификации,

Гос-

топтехиздат,

1954.

А. Вайсберга, ИЛ, 1954.

Перегонка, Под ред.

способах выражения

А.

Н.

П л а н о в с к и й,

А. Г. К а с а т к и н ,

движущей силы диффузионных процессов, «Химическая

промышленность»,

1953, № 2.

М.

И.

Р о з е н г а р т ,

Техника лабораторной перегонки

и ректифика

ции, Госхимиздат, 1951.

«Химическая промышленность», 1955,

№

В.

Н.

С т а б ни ко в,

Е.

Н. Б а р т е н е в ,

Основы проектирования спиртовых заводов, Пище-

промиздат, 1952.

В. Н. С т а б н и к о в ,

Технология

спирта,

Д.

Н.

К л и м о в с к и й ,

Пищепромиздат, 1955.

В.

К а ф а р о в,

«Журнал

прикладной химии»,

А.

С.

В и г д о р о в,

т. XXXIII, 1960.

А.

С.

В и г д о р о в ,

«Журнал

прикладной химии»,

В.

К а ф а р о в,

т. XXXIII, 1960.

10.

С h i 11 о п, С о 1b u г n,

Ind. and Eng. Chem., 27, 1953.

11.

В.

С т а б н и к о в ,

Механизм процесса ректификации и нормы про

ектирования ректификационных колонн, диссертация, 1939.

В. Л.

12.

Н.

М.

К у з н е ц о в , Е.

Н. А л е к с е е в ,

А. Г.

3 а б р о д с к и й,

Ц о р и н о в,

Исследование

работы

брагоперегонных

ректификационных

аппаратов, КХТИПП, 1935.

С.

Е.

Х а р и н , Теоретические

основы

ректифи

13.

В.

Н.

С т а б н и к о в ,

кации спирта, Пищепромиздат, 1951.

14.

К.

Д.

М а р т ы н е н к о ,

Технологическое оборудование

гидролизных

и сульфитно-спиртовых заводов, Гослесбумиздат, 1956.

«Спиртовая

промыш

15.

В.

Н.

С т а б н и к о в ,

И. С. М е л е н т ь е в а ,

ленность», 1958, № 1.

О.

Г. М у р а в с к а я ,

Труды

КТИППа

им.

16.

В.

Н.

С т а б н и к о в ,

А. И. Микояна, вып. 7, 1953.

вып.

15,

1955.

17.

П.

С.

Ц ы г а н к о в ,

Труды КТИППа им. Микояна,

18.

В.

Н.

С т а б н и к о в ,

О.

Г. М у р а в с к а я ,

Известия

вузов

МВО,

«Пищевая технология», № 5, 1959.

19.

И.

Г.

Р о м а н к о в, А.

А.

Н о с к о в, И. С. П а в л у щ е н к о, Терми

нология и	обозначения в курсе процессы и аппараты, Сб. «Вопросы массо-
передачи»,	Госхимиздат,	1957
20. Р.	А. М е л и к я н ,	Журнал прикладной химии, т. XXX, вып. 1, 1957.

166

Механизм процесса перегонки и ректификации

21.

М.

Е.

П о з п н, И. П.

М ух л е н о в, 3.

Я.

Т а р а т ,

«Журнал

при

кладной химии», т. XXX, вып. 1, 1957.

вып. 4,

1958.

22.

Р. Я. М е л и к я н ,

«Журнал прикладной химии», т. XXXI,

23.

В.

Н.

С т а б н и к о в,

«Химическое машиностроение», т.

7, № 1,

1938.

24.

В.

Н.

С т а б н и к о в,

Труды Воронежского

химико-технологического

института пищевой промышленности, т. 3—4, 1939.

25.

В.

Н.

С т а б н н к о в ,

Труды Воронежского химико-технологического

института пищевой промышленности, т. 3—4, 1939.

26.

С.

А. Б а г а т у р о в,

Теория

и расчет перегонки и ректификации,

Гос-

топтехиздат,

1961.

А. Г.

Б о л ь ш а к о в ,

Научные

записки

Одес

27.

И.

М.

К а га не к ий ,

ского политехнического института, т. 2, вып. 1, 1954.

28.

Б.

А.

Ш о й х е т ,

А.

Г. Б о л ь ш а к о в ,

Научные записки Одесского

политехнического института, т. 2, вып. 2, 1954.

«Кислород», 1949, № 2.

29.

И.

Л.

У с ю к и н,

Л.

С. А к с е л ь р о д ,

30.

А. М. Ш уе р, «Кокс и химия», т. 9, № 1,

1941.

Э.

Я-

31.

М. Е.

П о з и н,

И.

П. М ух л е н о в,

Е. С . Т у м а р к н н а ,

Т а р а т ,

Пенный способ обработки

газов и жидкостей, Госхимиздат, 1955.

32.

Г.

Г1.

С о л о м а х а,

В. И.

М а т р о з о в, Исследование

массообмена

в газовой фазе на ентчатых тарелках, Исследование в области процессов и аппаратов химических производств, Московский институт химического ма шиностроения, М., 1957.

33. О. С. Ч е х о в, Массообмен и гидравлическое сопротивление колпач ковых тарелок, автореферат диссертации на степень кандидата технических наук. Институт химического машиностроения, 1959.

34. Г. В. Б у р о в а , Исследование процесса массопередачи на ситчатых ректификационных тарелках, автореферат канд. диссертации, Ленинградский технологический институт им. Ленсовета, 1957.

35. Э. К- С и й р д э , Исследование процесса дистилляции с водяным па ром, автореферат докторской диссертации, Ленинградский технологический

институт им. Ленсовета. 1957.

и П л а н к ,

Реферативный

36.

М а к - А л и с т е р,

М а к - Д ж и и н и с

журнал «Химия», ч. III, № 6, 1959, реф. 19652.

37.

А. А.

Н о с к о в .

В.

Н.

С о к о л о в , Труды Ленинградского технологи

ческого института им. Ленсовета, вып. 39, 1957.

38.

В. Н.

С о к о л о в ,

Исследование гидродинамики ентчатых барботаж-

ных тарелок

применительно

к условиям ректификации, автореферат

канд.

диссертации,

Ленинградский

технологический

институт

им. Ленсовета, 1953.

39.

М. Е.

П о з и н ,

Массопередача в системе газ—жидкость при

пенном

режиме, Сб. «Вопросы массопередачи», Госхимиздат, 1957.

вып. 12, 1956.

40.

Р. А. М е л и к я н , «Журнал прикладной химии», т. XXIX,

41.

В. И.

К л а с с е н ,

Вопросы теории аэрации и флотации,

Госхимиздат,

1949.

F. В. S h е г h е г d,

Ind. Chemist, № 4, 1956.

42.

43.

R. J a c k s o n, Ind.

Chemist, № 336, 338, 1953.

44.

I. I. В i k e r m a n

a. oth, Foams, New York, 1953.

химии»,

45.

H. И.

С м и р н о в ,

С.

Б.

По л ют а,

«Журнал

прикладной

т. XXI, вып. II, 1948.

С. Б.

- По л ют а,

«Журнал

прикладной

химии»,

46.

Н. И.

С м и р н о в ,

т. XXII, вып. И, 1949.

«Журнал прикладной химии», т. XXIV, вып. 10, 1951.

47.

М. П. В и т к и н а,

48.

R. R. H y g e s ,

А. Е. Н a n d 1a s, Н.

D. E v a n s

and

R. Z.

Ma y -

c ock,

Chem. Eng. Progress, vol 51, № 12, 1955.

49.

Л. С.

А к с е л ь р о д ,

В. В.

Д и л ь м а н ,

«Журнал прикладной химии»,

т. XXVII, вып. 5, 1954.

А.

П. 3 е г ж д а, Равномерное

движение ша

50.

М. А.

В е л и к а н о в ,

ра в жидкости,

1929.

Современные взгляды на процесс массопередачи

167

51.А 11 е a, Philos. Mag., vol. 50, 1900.

52.B o w e r s , Journal Appl. Chem., vol. 5, № 10, 1955.

53.	А.	И.	С к о б л о,	С ю й В эн ь-ю а н ь, «Химия и технология топли
ва», 1956, № 10.				Исследование аппаратов с ситчатыми тарелками
54.	И.	М.	А н о ш и н,	Исследование аппаратов с ситчатыми тарелками

для ректификации спирта, автореферат канд. диссертации, Московский тех нологический институт пищевой промышленности, 1952.

55. А. Г.	Б о л ь ш а к о в ,	Научные записки Одесского политехнического
института, т.	2, вып. 2, 1954.	Т. М. Ю с о в а ,	«Журнал прикладной	химии»,
56. Л. О.	А к с е л ь р о д ,
т. XXX, вып.	5, 1957.			вып.	12,
57. И. П.	М у х л е н о в , «Журнал прикладной химии», т. XXX,
1957.	К у з ь м и н ы х ,	«Химическая промышленность», 1950, № 8-.
58. И. Н.
59. И. Н.	К у з ь м и н ы х ,	В. П. С а л т а н о в а , «Химическая		промыш
ленность», 1952, N° 7.		Массопередача	на ситчатых тарелках	при	раз
60. А. И.	Р о д и о н о в ,

личном их наклоне, автореферат канд. диссертации, Московский институт химической технологии им. Д. И. Менделеева, 1954.

61.

И.

Н.

К у з ь м и н ы х ,

Ж-

А.

К о в а л ь ,

«Журнал прикладной

хи

мии», т. XXVIII, вып. 1, 1955.

С.

Ц ы г а н к о в ,

А.

П. Н и к о л а е в ,

В.

Г.

62.

В.

Н.

С т а б н и к о в, П.

Г а р б а р е н к о , Труды Киевского

технологического

института пищевой

про

мышленности, вып. 23, 1960.

прикладной

химии», т. XXVIII,

вып.

12,

63.

В.

К а ф а р о в .

«Журнал

1955.

В.

К а ф а р о в ,

Новые

пути анализа

моделирования

диффузи

64.

онных

процессов, Сб. «Вопросы

массопередачи»,

Госхимиздат,

Ленинград,

1957.

А.

Г.

К а с а т к и н,

Основные

процессы

аппараты химической тех

65.

нологии, Госхимиздат, 1955.

В.

К а ф а р о в,

«Химическая

промышлен

66.

А.

Н. П л а н о в с к и й,

ность», 1946, № 4.

Ю. И.

Д ы т н е р с к и й,

С. У. У м а р о в, «Хими

67.

А.

Г.

К а с а т к и н,

ческая промышленность», 1958, № 3.

68.

О.

С.

Ч е х о в, В. И. М а т р о з о в, Исследование массобмена на кол

пачковых тарелках, Сб. «Исследования в области процессов и аппаратов хи мических производств», Московский институт химического машиностроения,

1957.	В.	В.	К а ф а р о в,	В. С.	М у р а в ь е в,	«Журнал прикладной химии»,
69.
т. XXXIII,		1959.		В. И.	Т р о ф и м о в,	«Журнал прикладной химии»,
70.	В.	В. К а ф а р о в,
т. XXX, 1957.				Научные доклады высшей школы, «Химия и хи
71.	В.	В. К а ф а р о в ,
мическая технология», 1958, № 3.
72.	В.	В. К а ф а р о в ,		«Журнал прикладной химии», т. XXX, 1957.
73.	В.	В. К а ф а р о в,		Научные доклады высшей школы, «Химия и хими
ческая технология», 1958, № 1.							«Журнал	прикладной хи
54.	В.	В. К а ф а р о в ,		Ю. И. Д ы т н е р с к и й ,
мии»,	т. XXX, 1957.			«Журнал прикладной химии», т.				XXVIII,	№	2,
75.	В.	В.	К а ф а р о в ,
1955.	В.	В.	К а ф а р о в ,	«Химическая наука		и	промышленность»,		т.	II,
76.
№ 1, 1957.		Н.	С т а б н и к о в, И. С. Ц ы г а н к . о в,				«Спиртовая промышлен
77.	В.
ность», 1956, № 2.					Труды Киевского технологического института пи
79.		А.	П. Н и к о л а е в ,
щевой промышленности, вып. 6,					1956.

168

Механизм процесса перегонки и ректификации

79.

Л.

С.

А к с е л ь р о д ,

В.

И. М а т р о з о в ,

«Химическая

промышлен

ность», 1952, № 8.

K i e f e r

I. М., Н u f f i n e C

L., Ind.

Eng.

Chem.,

80.

L i n d s e y Е. Е.,

vol. 44, № 1, 1952.

vol. 28, № 10, 1936.

81.

R o s e

A.,

Ind. Eng. Chem.,

Chem.,

vol. 16, 1924.

82.

e w i s ,

W. G. W h i t m a n ,

Ind. Eng.

83.

В.

С т а б н и к о в ,

«Химическое машиностроение», 1937, № 2.

84.

Р.

D a n c k w e r t s ,

Trans. Farad.

Soc.,

vol.

46, 1950.

85.

D a n c k w e r t s ,

Ind. Eng. Chem., vol. 43,

№ 6, 1951.

86.

К и ш и н е в е к и й,

А. В. П а м ф и л о в ,

«Журнал

прикладной

физики», 1949, № 11.

«Журнал

прикладной

химии», 1951, № 24.

87.

М.

К и ш и н е в с к и й ,

88.

М.

К и ш и н е в с к и й ,

«Х^урнал

прикладной химии», 1955,

№ 9.

89.В. В. К а ф а р о в, Труды научно-методической конференции, Сб. «Во просы массопередачи», Госхимиздат, 1957.

90.В. В. К а ф а р о в, Доклады АН СССР, № 4, 1957.

91.В. В. К а ф а р о в, «Журнал прикладной химии», 1958, № 5.

Г Л А В А VI

М О Д Е Л И Р О В А Н И Е РЕ К Т И Ф И К А Ц И О Н Н Ы Х А П П А РА ТО В

Вопрос о моделировании аппаратов для ректификации воз никает в двух случаях: при необходимости исследовать новую конструкцию контактного устройства либо проверить новую сложную технологическую схему перегонки, запроектированную

.для разгонки той или иной сложной смеси.

Несмотря на большую актуальность этих вопросов, нельзя сказать, что в настоящее время на них имеются достаточно удо влетворительные ответы.

Рассмотрим некоторые попытки, предпринятые различными авторами для решения поставленных выше вопросов.

§1. МОДЕЛИРОВАНИЕ ТАРЕЛЬЧАТЫХ АППАРАТОВ

СКОЛПАЧКОВЫМИ ТАРЕЛКАМИ

Одной из первых работ, выполненных в этом направлении, была работа автора {!]. В ней рассматривались условия подо бия на тарелочных аппаратах с колпачковыми тарелками. Воп рос этот изучался методом анализа размерностей величин, оп ределяющих гидродинамическую картину процессов, идущих на тарелках и между тарелками аппарата.

Для осуществления полного кинематического подобия необ ходимо создать подобные поля для явлений пенообразования и брызгоуноса, т. е. задача заключается в создании подобных условий межфазного обмена или же, иначе говоря, подобных условий для осуществления процесса образования поверхности контакта (2].

Автором было принято [2], что именно вновь образующаяся поверхность играет решающую роль в процессе диффузии, а не общая поверхность контакта между фазами, как это предпола галось ранее другими авторами. Позднее этот взгляд получил развитие в работах Кишиневского, Данкверца, Хигби, согласно исследованиям которых, в процессе массообмена наибольшая скорость диффузии достигается именно в момент формирования межфазной поверхности [3]. Это покажется ясным, если мы уч тем, что при обнажении новых слоев жидкости мы приводим в контакт свежие, еще не участвовавшие в диффузии элементы.

Будем выражать количественно	эту новую	площадь	через
F. м2]сек • кг, иначе говоря, будем	находить	площадь,	возни-

<<< < Предыдущая 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1617 / 5117 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ