Массообменные процессы. Никалаев Г.И - 61 стр.

     Пекле и коэффициентов fy и fx:                                       (3.20) подставить N =18. получим средний размер капель d = 2,08
                                                                          мм, что на 2,5 % отличается от значения d при N = 20. Поскольку
                  Pey = 0,00354 . 4,78/38 . 10-4 = 4,45;                  такое отклонение находится в пределах точности уравнения (3.20),
                                                                          пересчет размеров капель и всех остальных гидродинамических
                 Pex = 0,00177 . 4,78/6,69 . 10-4 = 12,6;
                                                                          параметров экстрактора не имеет смысла. Практически не
                     [             ]
                   1 − exp (− Pey )  
                                       −1
                                                 Vx  E y
                                                                          изменится также и коэффициент массоотдачи в дисперсной фазе,
            f y = 1 −                  − 1 −             =            зависящий от высоты колонны. Однако если бы полученная в ре-
                                         mVy  wy H ox
                                                           '
                         Pey                                            зультате расчета высота экстрактора сильно отличалась от
         [1 − exp (− 4,45)]                                             значения, которым задались вначале, весь расчет следовало бы
                              −1
                                                  38 ⋅10 − 4
      = 1 −                 − (1 − 0, 2252 )                 = 0,401;   повторить, начиная с определения среднего размера капель.
                4,45                         0,00354 ⋅ 0,941
                                                                                Результаты расчета высоты колонны свидетельствуют о
                                                                          значительном продольном перемешивании в роторно-дисковых
                   [1 − exp (− Pex )] 
                                        −1
                                                Vx  E x                 экстракторах. Вследствие продольного перемешивания необходи-
            f x = 1 −                 − 1 −          '
                                                            =             мая высота рабочей зоны увеличивается в 3 раза.
                          Pex          mVy  wx H ox                         Сравнивая результаты расчета роторно-дисковой и
         [1 − exp (− 12,6)]                                             распылительной экстракционных колонн, можно отметить гораздо
                              −1
                                                 6,69 ⋅10 − 4
      = 1 −                 − (1 − 0, 2252 )                 = 1,40.    большую эффективность первой: число теоретических ступеней
               12,6                          0,00177 ⋅ 0,941            при заданных концентрациях фаз равно около 2,6 и, следовательно,
Второе приближение для кажущейся высоты единицы переноса                  ВЭТС2,3 м, в то время как для распылительной колонны ВЭТС8 м.
равно:                                                                    Однако производительность распылительного экстрактора гораздо
                      6,69 ⋅ 10−4             38 ⋅ 10−4                   больше: диаметр его при тех же расходах вдвое меньше.
    Н’ох = 0,381 +                + 0,2252                 = 1,25 м.            Энергетические       затраты        на    перемешивание.       Для
                    0,00177 ⋅ 140          0,00354 ⋅ 0,401
                                                                          вращающегося диска критерий мощности,при достаточно больших
     При таком значении Н’ох требуемая высота колонны равна               значениях критерия Реинольдса (Reм > 105) равен примерно КN =
Н = 1,25 . 5,08 = 6,35 м.                                                 0,03 [2]. В данном случае
     Проводя расчет Н’ох, и Н несколько раз, до тех пор. пока
                                                                                Reм = ρcnD2p /µc = 997 . 0,3 . 0,6672/(0,894 . 10-3) = 149000.
значения этих величин в двух последовательных итерациях не
станут практически равными, получим: Н’ох = 1,15 м; Н = 5,84 м.                Средняя плотность перемешиваемой среды
Так как расстояние между дисками принято равным 0,333 м,                     ρ = Фρд + (1 – Ф)ρс = 0,169 . 874 + (1 – 0,169) . 997 = 976 кг/м3.
колонна такой высоты должна иметь 5,84/0,333 = 17,5 дисков.
                                                                               Следовательно, затраты энергии на перемешивание одним
Принимая число дисков равным 18, получим для высоты рабочей
                                                                          диском составляют:
зоны значение Н = 18 . 0,333 = 6 м.
     В начале расчета при, определении размеров капель число                        N = КN,ρn3D5p = 0,03 . 976 . 0,33 . 0,6675 = 0,1 Вт.
секций в колонне было принято равным 20. Если в уравнение

                                   118                                                                       119