ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Ступенчатая модель массопередачи в колоннах с перфорированными тарелками из "Физико-химические основы жидкостной экстракции" Выше рассматривались математические модели процесса экстракции в пульсационных колоннах с перфорированными тарелками. Отличительной чертой математических моделей является отсутствие предположений о конкретном механизме массопередачи. Ниже будет рассмотрена физическая модель процесса, основанная на представлениях о механизме массопередачи, изложенных в главах 4 и 6. [c.263] Как было показано выше, в случае, если массопередача лимитируется сопротивлением диспергированной фазы, процесс экстракции в распылительной колонне имеет нестационарный характер. [c.263] С возрастанием времени контакта капли с окружающей ее сплошной фазой скорость массопередачи резко уменьшается. Это является физической основой концевых эффектов на входе в колонну диспергированной фазы. Это же явление в значительной мере обусловливает низкую эффективность распылительных колонн. Нестационарный характер массопередачи имеет место лишь в том случае, когда лимитирующим является сопротивление диспергированной фазы, однако, этот случай является наиболее распространенным. [c.263] С одной стороны, соотношение потоков экстрагента и исходного раствора всегда больше (или, по крайней мере, не меньше) коэффициента распределения, и лимитирующая фаза является всегда большей по объему. С другой стороны, ввиду того, что в первом приближении поверхность контакта фаз пропорциональна объему подаваемой в колонну диспергируемой фазы, обычно диспергируется большая (лимитирующая) фаза [86, 107]. [c.263] содержащие А в нечетных степенях, входят в уравнение (8.121) со знаком плюс, а содержащие Л в четных степенях — со знаком минус. [c.265] Допущения 2, 4 и 5 не являются принципиально необходимыми, однако, значительно упрощают физическую картину и соответствующий математический аппарат. Допущение 3 принято не с целью облегчить решение задачи, так как изменения концентрации по высоте секции в сплошной фазе сведется в основном к замене значений A=f (Ро) (таблица 4-2) значениями Л=1 а, р, Ро) (см. приложение 1). Незначительное расстояние между тарелками (не превышающее обычно 30—50 см) и сравнительно большой объемный поток диспергированной (лимитирующей) фазы должны привести к сильному продольному перемешиванию и выравниванию концентрации в сплошной фазе по высоте секции. [c.267] Формула (8.132) проверялась [96] в колоннах с 4-14 тарелками и дала хорошее совпадение с данными экспериментов. [c.268] Эта формула применима для расчета пульсационных тарельчатых колонн при наличии на тарелках переливных патрубков. В случае перфорированных тарелок без переливных патрубков, как было показано выше, процесс несколько осложняется ввиду поочередного диспергирования фаз. Если при этом массопередача лимитируется сопротивлением легкой фазы, то при движении столба жидкости вверх, лимитирующей является диспергируемая фаза, и, наоборот, когда столб жидкости движется вниз, процесс лимитируется сплошной фазой. Процесс состоит из двух стадий, которые периодически повторяются. В общем случае для описания этого процесса применимы методы расчета секционных колонн [см. (5.33)]. Рассмотрим частный случай, когда объемная подача лимитирующей фазы значительно превышает объемную подачу другой фазы. [c.268] Вернуться к основной статье