Теплотехника. Кордон М.Я - 147 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ПГУ | Пенза

Составители: 

Рубрика: 

При использовании полимерных перегородок равновесное диффузионное
отношение К
i
=y
i
/x
i
. Величина К
i
зависит от относительного коэффициента
диффузии растворенного вещества
а
i,j
равного отношению
,,
DD
s
isj
.
Случай I. При турбулентном течении основной массы вещества в камере
высокого давления объемные расходы j-го компонента на входе в эту камеру
(V
j,f
) и на выходе из нее (V
j,0
) равны.
В этом случае равновесие определяется по уравнению:
,
1(1)(1)
xp y
y пр
Ya
ij
yxpy
пр
⎡
⎤
⎢
⎥
⎢
⎥
⎣
⎦
−
==
−−−−
(2.199)
Величина
а
i,j
находится из уравнения (2.197). Уравнение (2.199)
справедливо и для пористых перегородок, если величина а
i,j
равна отношению
соответствующих проницаемостей или коэффициентов диффузии чистых газов,
т.е.
,,
DD
s
isj
.
Случай II. При ламинарном течении внутри камер на поверхности
перегородки существуют как продольные, так и поперечные градиенты
концентраций. При таком движении ядра потока равновесную кривую
рассчитывают по уравнению:
,
,0
,
,
00 0
,
G
E
H
tCA ta B tB
V
ij
jf f f
VtCAtaBtB
ij
jf
⎛⎞
⎛⎞
⎛⎞
⎜⎟
⎜⎟
⎜⎟
⎜⎟
⎜⎟
⎜⎟
⎜⎟
⎜⎟
⎝⎠
⎝⎠
⎝⎠
−−+−
=
−−+−
(2.200)
где А=(а
i,j
-
ε
i,j
p
пр
)/2; В=(1+
ε
i,j
p
пр
)/2; С=( а
i,j
/2)-АВ;
Е=[
ε
i,j
(1-p
пр
)]
-1
; G=[a
i,j
(A-1)+B]/(2A-1)( а
i,j
/2-B);
H=B/(B-AB-C); t=[(Az)
2
+2Cz+B
2
]
0,5
-Az; z=V
i,f
/V
j,f
.
Индексы f и о относятся к питающему и уходящему потокам в камере
высокого давления на каждой ступени. Концентрация компонентов в
обогащенном потоке у
i
в нижней камере и степень деления потока θ находят
методом последовательных приближений по V
i,f
; V
i,o
; V
j,f
и V
j,o
:
,
,
()( )
,,
,,
VV
io
if
у
i
VV V V
io jo
if jf
−
=
−+ −
(2.201)
()( )
,,
,,
,,
VV V V
io jo
if jf
VV
if jf
θ
−
+−
=
+
(2.202)
общая схема потоков для процесса разделения при использовании твердых
перегородок показана на рис. 2.31. 
    При использовании полимерных перегородок равновесное диффузионное
отношение Кi=yi/xi. Величина Кi зависит от относительного коэффициента
диффузии растворенного вещества аi,j равного отношению Ds,i Ds, j .

      Случай I. При турбулентном течении основной массы вещества в камере
высокого давления объемные расходы j-го компонента на входе в эту камеру
(Vj,f) и на выходе из нее (Vj,0) равны.
       В этом случае равновесие определяется по уравнению:
                                         y           ⎡       x − pпр y        ⎤
                                     Y=      = ai, j ⎢                        ⎥ (2.199)
                                        1− y         ⎢ (1 − x) − pпр (1 − y ) ⎥
                                                     ⎣                        ⎦
     Величина аi,j   находится из уравнения (2.197). Уравнение (2.199)
справедливо и для пористых перегородок, если величина аi,j равна отношению
соответствующих проницаемостей или коэффициентов диффузии чистых газов,
т.е. Ds,i Ds, j .
    Случай II. При ламинарном течении внутри камер на поверхности
перегородки существуют как продольные, так и поперечные градиенты
концентраций. При таком движении ядра потока равновесную кривую
рассчитывают по уравнению:

                                                E                 G              H
                         V      ⎛ t −C A⎞           ⎛t −a + B ⎞       ⎛t −B⎞
                          j,0 ⎜ f          ⎟        ⎜ f     i, j ⎟    ⎜ f    ⎟
                              =                                                      ,   (2.200)
                        V       ⎜⎜ t − C A ⎟⎟       ⎜⎜ t − a + B ⎟⎟   ⎜ t −B ⎟
                          j, f ⎝ 0         ⎠        ⎝ 0     i, j ⎠    ⎝ 0    ⎠
    где А=(аi,j-εi,jpпр)/2; В=(1+εi,jpпр)/2; С=( аi,j/2)-АВ;
    Е=[εi,j(1-pпр)]-1; G=[ai,j(A-1)+B]/(2A-1)( аi,j/2-B);
    H=B/(B-AB-C); t=[(Az)2+2Cz+B2]0,5-Az; z=Vi,f/Vj,f.
    Индексы f и о относятся к питающему и уходящему потокам в камере
высокого давления на каждой ступени. Концентрация компонентов в
обогащенном потоке уi в нижней камере и степень деления потока θ находят
методом последовательных приближений по Vi,f; Vi,o; Vj,f и Vj,o:
                                                V − Vi,o
                                                  i, f
                                 уi =                                    (2.201)
                                       (V − Vi,o ) + (V        − V j,o )
                                          i, f            j, f
                                      (V − Vi,o ) + (V         − V j,o )
                                         i, f            j, f
                                 θ=                                      (2.202)
                                               V +V
                                                i, f    j, f
    общая схема потоков для процесса разделения при использовании твердых
перегородок показана на рис. 2.31.

Страницы