Теоретические основы технологических процессов охраны окружающей среды - 28 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

28
Изменение порядка реакции по реагенту А от 0 до 1 свидетельствует о том, что
гетерофазный процесс находится в переходной области.
Для механических форсунок средний диаметр капель жидкости, образующихся при
распылении жидкости, может быть рассчитан по уравнению [Перри Д.Г. Справочник
инженера-химика. Т.2, Л.:Химия11, 1969. с. 81]
0
a b c d
d A Q p
,
где d
0
– средний объемно-поверхностный диаметр капель; Q – расход жидкости; р–
перепад давления на форсунке; - динамическая вязкость жидкости; поверхностное
натяжение жидкости; A, a, b, c, d – эмпирические константы, зависящие от конструкции
форсунки. Значение коэффициента b для большинства форсунок находится в пределах от
–1 до 0. Т.е. увеличение перепада давления на форсунке ведет к образованию более
мелких капель жидкости. В свою очередь удельная поверхность зависит от диаметра
капель в соответствии с уравнением
0
6
уд
S
d
.
При малом перепаде давлении жидкости на форсунке поверхность контакта фаз
мала и скорость процесса лимитируется диффузионными процессами в соответствии с
кинетическим уравнением
,2
r k P
. Увеличение перепада давления жидкости на
форсунке ведет к увеличению поверхности контакта фаз, увеличивается скорость
диффузии и гетерофазный процесс переходит последовательно в переходную область и
далее в кинетическую.
Интенсификация процесса сводится к переводу процесса в кинетическую область.
В соответствии с вышеприведенными уравнениями для этого необходимо увеличить
расход жидкости через форсунку и/или увеличить перепад давления на форсунке.
Задания к разделу 1.2
1. Очистка воздуха от токсичного компонента Y происходит в насадочной
абсорбционной колонне путем абсорбции его водой. Каким образом можно увеличить
степень очистки газа, не заменяя технологическое оборудование.
2. Очистка воздуха от токсичного компонента Y происходит в насадочной колонне
водным раствором реагента А по реакции: Y
г
+ A
ж
продукты.
Исследование кинетики реакции в жидкой фазе показало, что скорость реакции
подчиняется уравнению: r
хим.
= k
C
A,ж
С
Y,ж
. Исследование кинетики гетерофазного
процесса, протекающего в колонне, показало:
а) скорость процесса подчиняется уравнению: r
гет.
= k
набл.
C
A,0
P
Y
;
б) эффективная энергия гетерофазного процесса, кДж/моль:
Е
набл.
= Е
хим.,ж
- 10,0.
В какой области протекает гетерофазный процесс, и каким образом его можно
интенсифицировать (увеличить степень очистки) не заменяя технологическое
оборудование.
3. Очищаемый газ на 100% состоит из токсичного компонента Y. Исследование
гетерофазного процесса показало, что гетерофазная реакция Y
г
+ A
ж
продукты
(продукты остаются в жидкой фазе) подчиняются уравнению r
гет.
= k
набл.
C
A,0
.
В какой области протекает гетерофазный процесс. Как изменится степень очистки,
если в тарельчатой колонне заменить существующие колпачковые тарелки более
эффективными - ситчато-клапанными.
Nitro PDF Trial
www.nitropdf.com

Страницы