Массообменные процессы. Никалаев Г.И - 56 стр.

          Nu′д = 0,32 (0,0106)-0,14 7420,68 (5,12 . 1010)0,1 = 638;                             дисперсной фазе), расчет следует повторить. Принимая H = 8,21 м,
                                                                                                получим: βу = 1,93.10-4 м/с; Ку = 0,449.10-4 м/с; Hо.у = 2,28 м; H = 8,32
    β y = β д = Nuд′ Dд / d = 638 ⋅ 2 ⋅ 10−9 / 6,16 ⋅ 10−3 = 2,07 ⋅ 10−4 м/с.
                                                                                                м. При повторении расчета высота колонны не меняется.
     Коэффициент массопередачи по фазе бензола                                                  Принимаем H = 8, 5 м.
                      −1                                           −1
                                                                                                     Размер отстойных зон. Диаметр отстойных зон (принимаем
        1   m                   1             2,22                                         их одинаковыми) определим, исходя из условия, что сплошная
   Ky =   +               =               +                        = 0,456 ⋅ 10 − 4 м/с.
       β       
        y βx                                                                                  фаза должна двигаться в зазоре между краем распределителя
                                          −4
                               2,07 ⋅ 10      1,3 ⋅ 10 − 4    
                                                                                                дисперсной фазы и стенкой отстойной зоны с той же фиктивной
     Высота рабочей зоны. При расчете высоты рабочей зоны                                       скоростью, что и в колонне. Тогда диаметр отстойных зон можно
колонны примем следующую модель структуры потоков: для                                          найти из уравнения:
сплошной фазы – идеальное перемешивание, для дисперсной –
идеальное вытеснение. Такой выбор основан на том, что степень                                                             4Vc            4 ⋅ 0,001389
                                                                                                         Dom = D 2 +          = 0,5 2 +                = 0,707 м.
продольного перемешивания в сплошной фазе распылительных                                                                  πwc           3,14 ⋅ 0,00707
колонн гораздо сильнее, чем в дисперсной (если капли не очень
широко распределены по размерам). Для данной модели                                                  Принимаем диаметр отстойных зон равным 0,8 м.
структуры потоков при постоянстве расходов фаз и линейной                                            Найдём по уравнению (3.30) время, необходимое для
равновесной зависимости из уравнений (3.46) и (3.51) [6] следует:                               коалесценции капель бензола:
                                                                                                                                                                               0 ,18
                                  cc.н − тс х.к − т0                                                                           0,894 ⋅10 −3 ⋅ 6,16 ⋅10 −3  8,5 
                         поу = ln                      .                                                  τ коал = 1,32 ⋅105                                       −3
                                                                                                                                                                                      ×
                                  с у .к − тс х.к − т0                                                                                 0,0341              6,16 ⋅10 
                                                                                                                                     (           ) 
                                                                                                                                                          0 , 32
Вычислив по этому уравнению величину поу, рассчитанную по                                                            123 ⋅ 9,81 ⋅ 6,16 ⋅10 −3    2

                                                                                                                   ×                                              = 86,1 с.
дисперсной фазе (экстрагент), находим рабочую высоту                                                                          0,0341                 
                                                                                                                                                     
колонны:
                                                                                                     Найденное время коалесценции является приближённым, так
                          0,01 − 2,22 ⋅ 0,06 − 0
                  поу= ln                        = 3,65;                                        как размер капель в отстойной зоне вследствие коалесценсии
                          0,13 − 2,22 ⋅ 0,06 − 0                                                капель должен быть больше, чем в колонне (6,16 мм). Для расчета
                           wy                                                                   объема верхней отстойной зоны примем, что половина верхней
                                       1,414 ⋅ 10 −2
                Hо.у =          =                        = 2,25 м;                              отстойной зоны занята слоем чистого коалесцировавшего бензола,
                         K ya       0,456 ⋅ 10 − 4 ⋅ 138                                        а другая половина заполнена коалесцирующими каплями. Считая,
                    H = no.y Hо.у = 3,65 . 2,25 = 8,21 м.                                       что объемная доля бензола в коалесцирующей эмульсии
                                                                                                составляет 80 %, получим объем верхней отстойной зоны:
     Поскольку высота колонны получилась отличной от H = 5 м
                                                                                                        vот = 2Vдфкоал/0,8 = 2 . 0,002778 . 86,1/0,8 = 0,598 м3.
(которую задали при определении коэффициента массоотдачи в



                                           108                                                                                            109