ВУЗ:
Составители:
z
3
= -2
.
0,863
.525,00925,0 −=
Корни кубического уравнения (3.11) получаются равными:
Ф
1
= z
1
+ 2/3 = 1,19; Ф
2
= z
2
+ 2/3 = 0,524; Ф
3
= z
3
+ 2/3 = 0,142.
Наименьшее значение, Ф = 0,142, принимаем за величину
удерживающей способности. В соответствии с уравнением (3.38)
[6] удельная поверхность контакта фаз
a = 6Ф/d = 6
.
0,142/(6,16
.
10
-3
) = 138 м
2
/м
3
.
Таким образом, при расчете гидродинамических
параметров распылительной колонны
получены следующие
результаты:
Диаметр колонны (и распределителя дисперсной фазы), м 0,5
Фиктивная скорость, см/с:
дисперсной фазы (бензола) 1,414
сплошной фазы (воды) 0,707
Число отверстий распределителя дисперсной фазы диаметром 4 мм 1500
Шаг между отверстиями, мм 12,3
Средний диаметр капель, мм 6,16
Удерживающая способность 0,142
Удельная поверхность контакта фаз, м
2
/м
3
138
Коэффициенты диффузии. Вычислим коэффициенты
диффузии по уравнению [13]:
D = 7,4
.
10
-12
(φМ)
0,5
T(µv
0,6
),
где М – молекулярная масса растворителя, равная для воды 18,02,
для бензола – 78,2; φ – фактор ассоциации растворителя, равный
для воды 2,6, для бензола 1; v – мольный объем
диффундирующего вещества, равный для фенола 103 см
3
/моль;
вязкость раствора µ (в мПа
.
с) можно принять равной вязкости
растворителей.
Рассчитаем коэффициент диффузии в разбавленном
растворе фенола в воде:
(
)
./1005,1
103894,0
29802,186,2104,7
29
6,0
5,0
12
смD
c
−
−
⋅=
⋅
⋅⋅
=
Аналогичный расчет коэффициента диффузии в бензоле
дает: D
д
= 2
.
10
-9
м
2
/с.
Коэффициенты массоотдачи. Параметр Т в уравнении (3.2)
равен:
Т = 4
.
123
.
9,81(6,16
.
10
-3
)
2
40,4/(3
.
0,0341) = 72,3.
Так как в данном случае Т > 70, размер капель больше
критического (рис. 3.2), и капли должны осциллировать в процессе
осаждения. Поэтому определение коэффициентов массоотдачи
проводим по уравнениям для осциллирующих капель. Расчет по
уравнению (3.29) дает:
;/8,10
142,0
414,1
142,01
707,0
1
ссм
Ф
w
Ф
w
w
дс
от
=+
−
=+
−
=
;742
10894,0
1016,6108,0997
Re
3
3
=
⋅
⋅⋅⋅
==
−
−
c
отc
dw
µ
ρ
;854
1005,1997
10894,0
rP
9
3
=
⋅⋅
⋅
==
′
−
−
cc
c
c
D
ρ
µ
()
()
./103,18547420085,050
1016,6
1005,1
rPRe0085,050
47,0
3
9
см
d
D
uN
d
D
c
c
c
c
сх
−
−
−
⋅=⋅⋅+
⋅
⋅
=
=
′
⋅+=
′
==
ββ
Для определения коэффициента массоотдачи в дисперсной
фазе нужно знать время пребывания капель в колонне, зависящее
от ее высоты. Зададимся высотой Н = 5 м. Тогда
τ
= ФH/w
д
= 0,142
.
5/0,01414 = 50,2 с;
Fo′
д
= 4D
д
τ
/d
2
= 4(2
.
10
-9
)
.
50,2/(6,16
.
10
-3
)
2
= 0,0106;
ρ
c
2
σ
3
/(gρµ
c
4
) = 5,12
.
10
10
;
106 107
z3 = -2 . 0,863 0,0925 = −0,525.
Аналогичный расчет коэффициента диффузии в бензоле
Корни кубического уравнения (3.11) получаются равными: дает: Dд = 2.10-9 м2/с.
Ф1 = z1 + 2/3 = 1,19; Ф2 = z2 + 2/3 = 0,524; Ф3 = z3 + 2/3 = 0,142. Коэффициенты массоотдачи. Параметр Т в уравнении (3.2)
Наименьшее значение, Ф = 0,142, принимаем за величину равен:
удерживающей способности. В соответствии с уравнением (3.38)
Т = 4 . 123 . 9,81(6,16 . 10-3)2 40,4/(3 . 0,0341) = 72,3.
[6] удельная поверхность контакта фаз
Так как в данном случае Т > 70, размер капель больше
a = 6Ф/d = 6 . 0,142/(6,16 . 10-3) = 138 м2/м3. критического (рис. 3.2), и капли должны осциллировать в процессе
Таким образом, при расчете гидродинамических осаждения. Поэтому определение коэффициентов массоотдачи
параметров распылительной колонны получены следующие проводим по уравнениям для осциллирующих капель. Расчет по
результаты: уравнению (3.29) дает:
wс w 0,707 1,414
Диаметр колонны (и распределителя дисперсной фазы), м 0,5 wот = + д = + = 10,8см / с;
Фиктивная скорость, см/с: 1 − Ф Ф 1 − 0,142 0,142
дисперсной фазы (бензола) 1,414
сплошной фазы (воды) 0,707 ρ c wот d 997 ⋅ 0,108 ⋅ 6,16 ⋅ 10 −3
Число отверстий распределителя дисперсной фазы диаметром 4 мм 1500 Re = = = 742;
Шаг между отверстиями, мм 12,3 µc 0,894 ⋅ 10 −3
Средний диаметр капель, мм 6,16
µc 0,894 ⋅ 10−3
Удерживающая способность 0,142 Prc′ = = = 854;
Удельная поверхность контакта фаз, м2/м3 138 ρc Dc 997 ⋅ 1,05 ⋅ 10−9
Коэффициенты диффузии. Вычислим коэффициенты β х = βс =
Dc
d
D
(
Nuc′ = c 50 + 0,0085 Re⋅ Prc′ =
d
)
диффузии по уравнению [13]:
1,05 ⋅10 −9
D = 7,4 . 10-12(φМ)0,5T(µv0,6), =
6,16 ⋅10 −3
( )
50 + 0,0085 ⋅ 742 ⋅ 854 0, 7 = 1,3 ⋅10 − 4 м / с.
где М – молекулярная масса растворителя, равная для воды 18,02,
для бензола – 78,2; φ – фактор ассоциации растворителя, равный Для определения коэффициента массоотдачи в дисперсной
для воды 2,6, для бензола 1; v – мольный объем фазе нужно знать время пребывания капель в колонне, зависящее
диффундирующего вещества, равный для фенола 103 см3/моль; от ее высоты. Зададимся высотой Н = 5 м. Тогда
вязкость раствора µ (в мПа . с) можно принять равной вязкости
τ = ФH/wд = 0,142 . 5/0,01414 = 50,2 с;
растворителей.
Рассчитаем коэффициент диффузии в разбавленном Fo′д = 4Dдτ /d2 = 4(2 . 10-9) . 50,2/(6,16 . 10-3)2 = 0,0106;
растворе фенола в воде:
ρc2σ3/(gρµc4) = 5,12 . 1010;
7,4 ⋅ 10 −12 (2,6 ⋅ 18,02 ) 298
0,5
Dc = = 1,05 ⋅ 10 −9 м 2 / с.
0,894 ⋅ 103 0,6
106 107
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 53
- 54
- 55
- 56
- 57
- …
- следующая ›
- последняя »
