Теплотехника. Кордон М.Я - 118 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ПГУ | Пенза

Составители: 

Рубрика: 

1
1
x
x
р
авн
tn
R
x х
D
нач равн
−
=−
−
+
∑
l
(2.172)
Ионообменное разделение применяют при производстве более чем одного
насыщения и одного вымывания. Например, при ионообмене, когда два
насыщенных компонента в различной степени вымываются третьим и, таким
образом, разделяются.
Для расчета используется ступенчатый метод проб и ошибок с числом
ступеней, соответствующим числу компонентов.
Расчет основан на предположении, что фактор разделения постоянен
для
каждой пары присутствующих компонентов.
Из уравнения:
x
A
y
A
x
rx rx
B
A
AB AC C
∗
=
++
в отношении компонентов А, В и растворителя Е, можно определить
равновесный коэффициент вымывания
β
:
1
,
1
x
yyy
yy
B
EABA
rr
BE
AE
xxxx
B
B
A
A
β
∗
∗∗
∗
−−
== = =
−−
(2.173)
где
у и х определяются в зависимости от Q и С
0
. Исключение из
уравнения (2.172)
х через его зависимость от r,
β
и у приводит к выражению:
1(1 ) (1 )ry ry
B
EB
A
EA
β
=
−− −−
(2.174)
Зависимости (2.173) и (2.174), описывающие равновесный процесс, могут
быть применены к какой-либо ступени, например, к n-ой, совместно с
уравнением материального баланса, подобно уравнению (2.167), могут быть
использованы для решения специальных задач.
Рассмотрим уравнение сохранения энергии для противоточной системы,
представленной на рис 2.25.
В безразмерной форме уравнение запишется в виде:
() () () ()
1
Dy x Dy x
нач n кон
AAn AA
+
=+
−
∑∑
(2.175)
Пример. Ионообменная смола преимущественно в водородной форме
(
у
Е
=у
Н
=0,9952; у
А
=у
Li
= 0,0025; у
В
=у
К
=0,0023) используется для разделения
кислотного раствора, содержащего приблизительно равные количества
+
i
L и К
+
(
х
А
=х
Li
=0,308; х
В
=х
К
=0,302; х
Е
=х
Н
=0,390).
∑
D
, полученное на основе
1
2
n–1
n
N
C
–1
(x
A
)
нач
= (x
A
)
0
N
C
Загрузка раствора
= V
Загрузка смолы
= W
(x
A
)
кон
= (x
A
)
1
(
x
A
)
кон
=
(
)
C
N
A
x
(
x
A
)
нач
=
(
)
1+
C
N
A
x
Рис. 2.25. Схема потоков в многоступенчатом противоточном
ионообменнике периодического действия 
                                           1       x − x равн
                                t =−           ln                          (2.172)
                                 R     D + 1 xнач − х равн
                                         ∑
     Ионообменное разделение применяют при производстве более чем одного
насыщения и одного вымывания. Например, при ионообмене, когда два
насыщенных компонента в различной степени вымываются третьим и, таким
образом, разделяются.
     Для расчета используется ступенчатый метод проб и ошибок с числом
ступеней, соответствующим числу компонентов.
     Расчет основан на предположении, что фактор разделения постоянен для
каждой пары присутствующих компонентов.
     Из уравнения:
                                               x
                               y∗ =              A
                                 A x +r x +r x
                                      A AB B AC C
     в отношении компонентов А, В и растворителя Е, можно определить
равновесный коэффициент вымывания β:
                             yx          y∗        y∗ 1 − y∗ − y∗
                         β=    E  =r       A =r      B=       A B,         (2.173)
                              x     AE   x      BE x      1− x − x
                                           A         B        A B
     где у и х определяются в зависимости от Q и С0. Исключение из
уравнения (2.172) х через его зависимость от r, β и у приводит к выражению:
                                    β = 1− (1− r ) y − (1− rBE ) yB        (2.174)
                                                AE A
     Зависимости (2.173) и (2.174), описывающие равновесный процесс, могут
быть применены к какой-либо ступени, например, к n-ой, совместно с
уравнением материального баланса, подобно уравнению (2.167), могут быть
использованы для решения специальных задач.
     Рассмотрим уравнение сохранения энергии для противоточной системы,
представленной на рис 2.25.
     В безразмерной форме уравнение запишется в виде:
                            D ( y )нач + ( x )       = D ( y )n + ( x )кон (2.175)
                              ∑ A             A n−1      ∑ A         A
                              Загрузка раствора
  (xA)нач = (xA)0                    =V                          (xA)кон = (x A ) N
                                                                                      C

                    1   2        n–1     n          NC–1    NC
  (xA)кон = (xA)1                                                (xA)нач = (x A ) N
                                Загрузка смолы                                        C +1
                                      =W
            Рис. 2.25. Схема потоков в многоступенчатом противоточном
                       ионообменнике периодического действия
Пример. Ионообменная смола преимущественно в водородной форме
(уЕ=уН=0,9952; уА=уLi= 0,0025; уВ=уК=0,0023) используется для разделения
кислотного раствора, содержащего приблизительно равные количества L+i и К+
(хА=хLi=0,308; хВ=хК=0,302; хЕ=хН=0,390). D∑ , полученное на основе

Страницы