Лабораторный практикум по курсу "Процессы и аппараты". Часть 2. Массообменные процессы. Николаев Г.И - 57 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВСГУТУ | Улан-Удэ

Составители: 

Рубрика: 

где
Ω - площадь поперечного сечения аппарата м
2
Н - высота аппарата (активная), м; Н =V/Ω
Смоченный периметр в сечении будет равен
П=П
стр
+П
ап
.
П
ап
=πd
ап
.
где d
ап
– диаметр аппарата, м.
Стружинки, ориентированные параллельно оси аппарата своей длиной, в сечении
дадут смоченный периметр П стр
1
П
стр1
= n/3 (2*2R
2
+ 2*2R
3
) = 4/3 nR
1
(a
1
+ а
2
)
При другом расположении стружинок в плоскости сечения они соответственно дают
П
стр2
=4/3nR
1
(1+ a
1
).
П
стр3
=4/3nR
1
(1+ a
2
).
Следовательно
П
стр
= П
стр1
+ П
стр2
+ П
стр3
=8/3nR
1
(1+a
1
+a
2
),
Общий смоченный периметр 8
П =8/3nR
1
(1+a
1
+a
2
)+πd
ап
Живое сечение аппарата
ω=Ω(1-q/g
1
)=πd
2
ап
/4(1-q/g
1
),
тогда
d
экв
=4ω/П=πd
2
ап
(1- q/g
1
)/ (8/3nR
1
(1+a
1
+a
2
)+πd
ап
)= d
ап
(1-q/g
1
)/ (1/18) q/g
1
(1+a
1
+a
2
)
2
+
+d
ап
/a
1
a
2
R
1
+1
Из всего сказанного возникают следующие возможности:
а) с целью расчета диффузионных констант поставить два параллельных опыта с
одинаковыми условиями обтекания стружинок экстрагирующей жидкостью (Re = ibem), но с
различными размерами последних;
б) определив предварительно коэффициент D, можно, изменяя скорость (Re)
движения экстрагирующей жидкости, получить экспериментальную зависимость β= f (Re);
в) изменяя удельную нагрузку, но оставляя Re = ibem, получив предварительно
значение β, определить влияние q на расчетную величину коэффициента D, т. е. получить
зависимость D
р ас
=f (q). Это влияние объясняется наложением в некоторых случаях одной
стружинки на другую, в связи с чем увеличиваются расчетные геометрические размеры
стружинки (путь диффундирования);
г) проведя параллельно две серии опытов с условиями п. 1 с неподвижными и
перемещаемыми определенным образом относительно друг друга стружинками, можно
сравнением величин полученных коэффициентов D и
β
оценить эффективность той или иной
конструкции диффузионных аппаратов;
д) проведя серию опытов по схеме п. 1 при различной температуре, можно выяснить
влияние температуры на величину диффузионных констант.
В соответствии с целью лабораторной работы будет реализован лишь первый пункт
приведенных выводов.
Методика проведения испытания
1. Получив от преподавателя условия проведения первого опыта (геометрические
размеры стружинки и скорость), определить по формуле (13.2) d
экв
и по формуле (13.1) число
Re.
2. Рассчитать необходимое для- каждого опыта количество стружки G
pac
=qV; V=
10
-3
м
3
. Нагрузка q выбирается по указанию преподавателя в интервале 400—650 кг/м
3
.
3. Нарезать нужное количество стружки G =G
рас
+ 0,1 кг определенных размеров для
первого, а затем и для второго опыта.
4. Часть стружки (0,1 кг) поместить в бюкс для последующего определения
содержания сахара. 
       где
       Ω - площадь поперечного сечения аппарата м2
       Н - высота аппарата (активная), м; Н =V/Ω
       Смоченный периметр в сечении будет равен
                                            П=Пстр+Пап.
                                             Пап=πdап.
       где dап – диаметр аппарата, м.

       Стружинки, ориентированные параллельно оси аппарата своей длиной, в сечении
дадут смоченный периметр П стр 1
       Пстр1 = n/3 (2*2R2+ 2*2R3) = 4/3 nR1 (a1+ а2)
       При другом расположении стружинок в плоскости сечения они соответственно дают
                                         Пстр2 =4/3nR1 (1+ a1).
                                         Пстр3 =4/3nR1 (1+ a2).
       Следовательно
                              Пстр= Пстр1+ Пстр2+ Пстр3=8/3nR1(1+a1+a2),
       Общий смоченный периметр 8
                                       П =8/3nR1(1+a1+a2)+πdап

       Живое сечение аппарата
                                    ω=Ω(1-q/g1)=πd2ап/4(1-q/g1),
        тогда
        dэкв=4ω/П=πd2ап(1- q/g1)/ (8/3nR1(1+a1+a2)+πdап)= dап(1-q/g1)/ (1/18) q/g1 (1+a1+a2)2+
+dап/a1a2R1+1
        Из всего сказанного возникают следующие возможности:
        а) с целью расчета диффузионных констант поставить два параллельных опыта с
одинаковыми условиями обтекания стружинок экстрагирующей жидкостью (Re = ibem), но с
различными размерами последних;
        б) определив предварительно коэффициент D, можно, изменяя скорость (Re)
движения экстрагирующей жидкости, получить экспериментальную зависимость β= f (Re);
        в) изменяя удельную нагрузку, но оставляя Re = ibem, получив предварительно
значение β, определить влияние q на расчетную величину коэффициента D, т. е. получить
зависимость Dр ас =f (q). Это влияние объясняется наложением в некоторых случаях одной
стружинки на другую, в связи с чем увеличиваются расчетные геометрические размеры
стружинки (путь диффундирования);
        г) проведя параллельно две серии опытов с условиями п. 1 с неподвижными и
перемещаемыми определенным образом относительно друг друга стружинками, можно
сравнением величин полученных коэффициентов D и β оценить эффективность той или иной
конструкции диффузионных аппаратов;
        д) проведя серию опытов по схеме п. 1 при различной температуре, можно выяснить
влияние температуры на величину диффузионных констант.
        В соответствии с целью лабораторной работы будет реализован лишь первый пункт
приведенных выводов.
                                  Методика проведения испытания
        1. Получив от преподавателя условия проведения первого опыта (геометрические
размеры стружинки и скорость), определить по формуле (13.2) dэкв и по формуле (13.1) число
Re.
        2. Рассчитать необходимое для- каждого опыта количество стружки Gpac=qV;           V=
10-3 м3. Нагрузка q выбирается по указанию преподавателя в интервале 400—650 кг/м3.
        3. Нарезать нужное количество стружки G =Gрас + 0,1 кг определенных размеров для
первого, а затем и для второго опыта.
        4. Часть стружки (0,1 кг) поместить в бюкс для последующего определения
содержания сахара.

Страницы