Баромембранные процессы. Хараев Г.И - 25 стр.

UptoLike

()
1
=
iкнi
LL .
Запишем (5.4) в виде:
()
()
q
L
L
iн
iк
1
1
= .
Тогда
()
1
1
==
i
н
iн
нi
q
L
q
L
L
. (5.7)
Выражение (5.7) определяет начальный расход в каж-
дой секции в зависимости от исходного расхода раствора, по-
ступающего на разделение
н
L , номера секции i и значения q.
Преобразуем (5.6) с учетом (5.7):
=
q
qL
L
n
i
ПА
H
i
1
1
1
. (5.8)
С помощью выражения (5.8) можно определить число
аппаратов в i-й секции. Для упрощения расчетов определим по
этой формуле число аппаратов в первой секции:
=
=
qL
L
q
qL
L
n
ПА
H
ПА
H
1
1
1
1
0
1
. (5.9)
Из сопоставления (5.8) и (5.9) находим:
1
1
=
i
i
q
n
n
. (5.10)
Таким образом, определив по формуле (5.9) число ап-
паратов в первой секции (из дальнейшего будет ясно, что n
1
находится и другим путем), далее можно по простой форму-
ле(5.10) рассчитывать число аппаратов в последующих секци-
ях.
При выводе было использовано только одно условие
(5.4). Покажем, что проведенный вывод обеспечивает и со-
блюдение условия (5.3). Для этого подставим в (5.3) найден-
ные выше значения величин:
49
()
()
.
12
1
1
12
1
1
1
12
2
1
1
1
11
+
=
+
=
+
=
+
=
q
qL
q
L
qL
qq
L
q
L
qL
qq
L
q
L
n
LL
L
ПА
H
i
ПА
i
H
H
i
ПА
i
H
i
H
i
кiнi
i
(5.11)
Поскольку при сделанных допущениях q и L
ПА
ве-
личины постоянные, величина
i
L также постоянная таким
образом, условие соблюдается.
Получим теперь выражение для расчёта необходимого
числа секций m.
Общее число аппаратов в установке n равно сумме m
членов геометрической прогрессии:
.
1
...
11
1
......
12
1
1
1
2
11
121
++++=
=++++=+++=
m
m
m
qqq
n
q
n
q
n
q
n
nnnnn
Эта сумма определяется выражением:
1
1
1
1
1
=
q
q
nn
m
.
Выразим отсюда m:
1
1
1
1
1
=
×
m
qqn
n
;
+=
1
1
1
1
1
qn
n
q
m
;
+=
1
1
1ln
1
ln
1
qn
n
q
m
;
50
                           Lнi = Lк (i −1) .                                  LH        L 
                                                                              i −1 + i −1H  ⋅ LПА ⋅ qi −1
                                                                                                                LH  1 
                                                                                                                      1+  ⋅ LПА ⋅ qi −1
                                                                                                                 i −1 
                                                                    L +L       q      q     ⋅ q                 q      q                  L (q +1) (5.11)
                                                                Li = нi кi =                                =                            = ПА      .
       Запишем (5.4) в виде:                                          2ni                     1                              1           2(q −1)
                                                                                     2 ⋅ LH 1−                    2 ⋅ LH 1− 
                                       Lн (i −1)                                              q                              q
                         Lк (i −1) =               .                   Поскольку при сделанных допущениях q и LПА – ве-
                                           q
       Тогда                                                    личины постоянные, величина Li также постоянная таким
                                       Lн (i −1)
                                              Lн                образом, условие соблюдается.
                            Lнi =                  = .  (5.7)          Получим теперь выражение для расчёта необходимого
                                        q     q i −1
                                                                числа секций m.
       Выражение (5.7) определяет начальный расход в каж-              Общее число аппаратов в установке n равно сумме m
дой секции в зависимости от исходного расхода раствора, по-     членов геометрической прогрессии:
ступающего на разделение Lн , номера секции i и значения q.
       Преобразуем (5.6) с учетом (5.7):                                                                             n1 n1         n
                                                                                 n = n1 + n2 + ... + nm = n1 +         + 2 + ... + m1−1 =
                           LH         1                                                                            q q          q
                    ni =             1 −  .          (5.8)
                         LПА ⋅ q  q 
                                i −1 
                                                                                    1 1            1 
       С помощью выражения (5.8) можно определить число                       = n11 + + 2 + ... + m −1 .
аппаратов в i-й секции. Для упрощения расчетов определим по                         q q           q 
этой формуле число аппаратов в первой секции:                             Эта сумма определяется выражением:
                                                                                                                     m
                      LH  1  LH  1                                                          1
              n1 =             1 −  =    1 −  .   (5.9)                                       − 1
                   L ПА ⋅ q 0  q  LПА  q                                                  q
                                                                                         n = n1         .
        Из сопоставления (5.8) и (5.9) находим:                                                    1
                                                                                                     −1
                                   n                                                               q
                           ni = i1−1 .              (5.10)
                                  q                                       Выразим отсюда m:
        Таким образом, определив по формуле (5.9) число ап-
                                                                                                         m               m
паратов в первой секции (из дальнейшего будет ясно, что n1                     n       1  1               1       n 1 
находится и другим путем), далее можно по простой форму-                            ×  − 1 =   − 1 ;   = 1 +  − 1 ;
                                                                               n1      q  q               q       n1  q 
ле(5.10) рассчитывать число аппаратов в последующих секци-
ях.                                                                                                1          n  1 
                                                                                           m ⋅ ln = ln 1 +  − 1 ;
        При выводе было использовано только одно условие                                           q     n1  q 
(5.4). Покажем, что проведенный вывод обеспечивает и со-
блюдение условия (5.3). Для этого подставим в (5.3) найден-
ные выше значения величин:
                                   49                                                                          50