ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
(
)
75,0
25,0
0
Sc
ε
267,0β ⋅=
, (1.24)
где
ж
0
ρ
ε
V
N
=
– удельная диссипация энергии в перемешиваемой среде; Sc = ν/
D
м
– число Шмидта;
D
м
–
коэффициент молекулярной диффузии; ρ
ж
– плотность жидкости.
Заметим, что затраты мощности на перемешивание в данном случае определяются по формуле (1.1),
где плотность перемешиваемой среды определяется по следующей формуле
( )
жт0т
жт
ρρρ
ρρ
ρ
−−
=
х
, (1.25)
где
( )
∑
∑
=
=
−+
=
k
i
i
k
i
i
X
X
х
1
жт
0
жт
1
т
0
0
ρρρρ
ρ
– расчётная начальная концентрация твёрдой фазы при начальной массовой
концентрации частиц
i
-й фракции полидисперсной твёрдой фазы
X
0
i
; ρ
т
– плотность частиц твёрдой фа-
зы.
Расчёт по уравнению (1.24) приводит к некоторому среднему по аппарату значению коэффициента
массоотдачи. В то же время истинное распределение энергии в объёме аппарата бывает существенно
неоднородным. Однако различие между значениями β, вычисленными с учётом и без учёта неоднород-
ности распределения диссипации энергии, составляет всего 10…15 %, т.е. не выходит за пределы экспе-
риментальных погрешностей при измерении коэффициентов массопередачи. Таким образом, при расчёте
массообмена с твёрдыми частицами в аппаратах с отражательными перегородками, т.е. при равномерном
распределении частиц в объёме, уравнение (1.24) может использоваться без поправок на неоднородность
распределения диссипации энергии в объёме перемешиваемой среды [1].
В тех случаях, когда частицы распределены в объёме неравномерно и область их сосредоточения
является одновременно областью повышенных локальных значений диссипации энергии ε, измеренные
значения коэффициентов массоотдачи могут заметно превышать рассчитанные с использованием ос-
реднённого значения ε
0
. В аппаратах без отражательных перегородок возникает радиальная сепарация
взвешенных частиц под действием центробежной силы. Для учёта этого явления в уравнение (1.24) вво-
дится поправка:
(
)
75,0
25,0
0
β
Sc
ε
267,0β ⋅=
K
, (1.26)
где
K
β
= –2,5 · (
Х
ср
/
X
R
) + 3,3, т.е. зависит от отношения средней концентрации твёрдой фазы к макси-
мальной по радиусу аппарата, определяемого по формуле (1.13).
Время полного растворения частиц начального радиуса
r
ч
определяется как время достижения
r
(τ)
= 0:
нас
чт
0
β
ρ
с
r
=τ
, (1.27)
где
с
нас
– массовая концентрация насыщения (растворимость).
При интенсивности перемешивания, характерной для наиболее распространённой серийной аппара-
туры (ε
0
≈ 1 Вт/кг), коэффициент массоотдачи при растворении неорганических веществ представляет
собой величину порядка 10
–4
м/с [1], а продолжительность растворения частиц с начальным размером 2
r
ч
= 1 мм составляет, согласно уравнению (1.27), около 1 мин.
Один из способов описания кинетики растворения частиц полидисперсного начального состава [1]
заключается в представлении суспензии на входе в аппарат в виде совокупности
k
фракций узкого со-
става со средним начальным размером частиц
r
ч
i
, тогда продолжительность полного растворения частиц
i
-й фракции твёрдой фазы τ
п
i
можно определить следующим образом:
нас
т
0
п
β
ρ
2τ
c
d
ii
=
, (1.28)
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 21
- 22
- 23
- 24
- 25
- …
- следующая ›
- последняя »
