Массообменные процессы. Никалаев Г.И - 59 стр.

колонны), находим удерживающую способность Ф = 0,169.                           Рейнольдса:
Следовательно, удельная поверхность контакта фаз равна:                                   w    w   0,177   0,354
                                                                                     wот = д + c =       +        = 2,3 см / с;
              а = 6Ф/d = 6. 0,169/(2,03.10-3) = 500 м2/м3.                                Ф 1 − Ф 0,169 1 − 0,169
     Высота рабочей зоны колонны. Рассчитаем высоту рабочей
                                                                                              ρ с wот d 997 ⋅ 0,023 ⋅ 2,03 ⋅10 −3
зоны колонны и, следовательно, число дисков с учетом                                   Re =            =                          = 52,2.
продольного перемешивания на основе диффузионной модели по                                        µc          0,894 ⋅ 10 − 3
уравнениям (3.39) – (3.41) [6]. Коэффициенты продольного                        Параметр T в уравнении (3.2) равен
перемешивания в сплошной (Eс) и .дисперсной (Ед) фазах
вычислим из следующих эмпирических зависимостей:                                         T=
                                                                                                              (             )
                                                                                                                            2
                                                                                            4 ⋅ 123 ⋅ 981 ⋅ 2,03 ⋅ 10 − 3 ⋅ 40,4
                                                                                                                                 = 7,85.
                                                                                                         3 ⋅ 0,0341
                w h      D           
                                          2
                                               D  2  D p  2 
       Ес = 0,5 c + 0,09 p                  c  −       nD p h;        Так как T < 70, то капли не осциллируют.
               1−Ф                                          
                          D                  D     D                  Ввиду того что Re заметно больше единицы, для расчета
                                                                           коэффициентов массоотдачи используем уравнения (3.26) и (3.27).
               wh         Dp  D  2  D p  2 
                                  
                                       2
                                                                           При определении размеров капель число секций экстрактора
       Ед = 0,5 д + 0,09        
                               c  −       nD p h.                  принято равным 20. Поэтому в качестве первого приближения для
                Ф         D   D   D  
                                                                          высоты экстрактора примем значение H = Nh = 20 . 0,333 = 6,66 м.
    Расчет по этим уравнениям дает:                                        Рассчитаем коэффициенты массоотдачи:
                                                                 2
                          0,177 ⋅10 −2 ⋅ 0,333       2                              Nu’c = 0,6Re0,5 Pr′ c0,5 = 0,6 . 52,20,5 8540,5 = 127;
           Е х = Ес = 0,5                      + 0,09  ×
                              1 − 0,169              3
                                                                                                 Dc            1,05 ⋅10 −9
              3  2  2  2                                                      β х = βс =      Nuc′ = 127             = 0,657 ⋅10 − 4 м / с;
           ×   −    0,2 ⋅ 0,333 = 6,69 ⋅10 − 4 м 2 / с;                                    d             2,03 ⋅10 −3
              4   3  
                                           −2                   2
                                                                                   Fo’д = 4Dдф/d2 = 4(2. 10-9) . 318/(2,03 . 10-3)2 = 0,617;
                            0,354 ⋅10 ⋅ 0,333       2
           Е у = Ед = 0,5                     + 0,09  ×
                                  0,169             3                               ρ w 2 d 997(2,3 ⋅ 10 −2 ) ⋅ 2,03 ⋅ 10 −3
                                                                                                                        2

                                                                                  We = с от =                                  = 0,0314;
              3  2  2  2                                                          σ                0,0341
           ×   −    0,2 ⋅ 0,333 = 38 ⋅10 − 4 м 2 / с.
              4   3                                                               Nu’д = 31,4 (Fo′д)-0.14(Pr′д)-0,125 We 0.37 =
     Для определения коэффициентов массоотдачи необходимо
знать относительную скорость капель в колонне и критерий                               = 31,4 (0,617)-0,14(343)-0,125 0,0314 0,37 = 4,96;


                                                                                                                  115
                                114