Массообменные процессы. Никалаев Г.И - 46 стр.

wхар – так называемая характеристическая скорость капель –                                   характеристическую скорость можно найти из уравнения:
предельное значение вертикальной составляющей скорости                                                                                     g
                                                                                                                                                         0,9
                                                                                                                                                    ∆p 
                                                                                                                                     σ
капель в экстракторе относительно сплошной фазы при расходах                                                w хар = 1,77 ⋅ 10   −4
                                                                                                                                           2        ,              (3.8)
                                                                                                                                     µс   n D      p 
фаз, стремящихся к нулю.                                                                                                                      м    c 
      Если рассматривать уравнение (3.4) как зависимость (wс +                               где n и DM — частота вращения и диаметр мешалки.
wд) от Ф, она имеет максимум, причем положение максимума                                          В насадочных экстракторах капли дисперсной фазы
обусловливает предельное значение суммарной фиктивной                                        двигаются в узких каналах внутри насадки, и стесненность
скорости фаз, при которой начинается захлебывание. Суммарная                                 осаждения обусловлена близостью стенок насадки, а не наличием
фиктивная скорость при захлебывании определяется уравнением:                                 других капель. Поэтому величину wот в уравнении (3.4) можно
              (wс + wд)з = (1 – 4Ф3 + 7Фз2 – 4Ф3з,) wхар, (3.5)                              считать независящей от удерживающей способности. В этом
в котором Ф3 – удерживающая способность при захлебывании,                                    случае фиктивные скорости фаз при захлебывании должны
                                                                                             удовлетворять следующей зависимости:
равная:
                  Ф3 =      (b    2
                                                 )
                                      + 8b − 3b /[4(1 − b )],                      (3.6)
                                                                                                                      wд + wc = wот .                                  (3.9)

где b = Vд/Vс= wд/wс – соотношение объемных расходов                                              Для насадочных колонн величину wот можно найти по
дисперсной и сплошной фаз. Применение уравнений (3.4) – (3.6)                                уравнениям:
требует    знания     характеристической     скорости.   Для                                                               ∆ρε 1,5                    wот ρ c
распылительных колонн ее можно принять равной скорости                                                   wот = 0,438                            при           > 50 ;
свободного осаждения капель. В экстракторах других типов она
                                                                                                                       ρ с0,8 a н0,5σ 0,8             aн µ с
                                                                                                                                                                       (3.10)
обычно меньше скорости свободного осаждения. Так, для                                                                     ∆ρ 1,33ε 2                w ρ
роторно-дисковых экстракторов характерис-тическую скорость                                               wот = 0,02                             при от c < 50 ,
рекомендуется [2] рассчитывать по уравнению:
                                                                                                                      ρ с0, 73 µ c0,33σ 0, 27       aв µ с
                         wхар = aw0 .                                                        где е – свободный объем насадки; ан – удельная поверхность
                                                        (3.7)
                                                                                             насадки; при подстановке сC и с в кг/м3; ан – в м2/м3; µс – в Па . с; σ
     Коэффициент а равен наименьшей из следующих величин:
                                                                                   0,5
                                                                                             – в Н/м получают: wот – в м/с.
      Dc 
           2
                      Dp   
                             2
                                       Dc + D p         Dc − D p    h 
                                                                         2   2

          ;   1 −        ;                                     +            ,
                                         D              D        D                              3.1.3. Удерживающая способность
      D             D                                                   
                                                                                                  Для смесительно-отстойных экстракторов при достаточно
где D, Dр и Dc — диаметр соответственно колонны, ротора и                                    интенсивном перемешивании удерживающую способность можно
внутренний диаметр колец статора; h— высота секции.                                          принять равной Ф = Vд/(Vд – Vс).
     Предложен [1, 2] ряд эмпирических уравнений для расчета                                      Для противоточных колонн удерживающую способность
характеристической скорости. Например, для колонн с                                          определяют из уравнения (3.4), которое можно представить в
турбинными мешалками (экстракторы Ольдшу — Раштона)
                                            88                                                                                            89