ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Массовое растворение из "Массообменные процессы химической технологии" Л ассовое растворение. Характерной особенностью практических всех процессов массового растворения является изменяющееся значение концентрации целевого компонента в растворе, с которым взаимодействуют растворяющиеся частицы. [c.97] Периодический процесс, прямо- и противо-т о к. Растворение частиц в периодическом процессе при полном перемешивании суспензии происходит в условиях увеличивающейся концентрации целевого компонента в растворе, а при непрерывном растворении в режиме прямо- или противотока частица по мере ее продвижения вдоль аппарата также взаимодействует с жидкостью переменной концентрации (рис. 2.2). [c.97] Ст = Со, а для противотока к а О и Ст = Ск Ск — концентрация в растворе на выходе из аппарата. [c.98] Балансовое уравнение (2.23), определяющее связь между степенью растворения твердой фазы и концентрацией целевого компонента в растворителе, должно анализироваться совместно с кинетическими соотношениями при расчетах процессов массового растворения. [c.98] Наименьший возможный размер, к которому стремятся частицы при С С, определяется из материального баланса (2.21) i/мин = - 1- АС/к. При этом время достижения равновесной концентрации и относительного размера у ин бесконечно велико. [c.99] Здесь Мо — начальный массовый расход загружаемого материала. [c.100] Детальный анализ периодического растворения неподвижного неперемешиваемого слоя монодисперсного материала осложняется тем обстоятельством, что по мере развития процесса во времени объем твердой фазы и общая высота слоя непрерывно уменьшаются. Материал, расположенный со стороны входа свежего растворителя, растворяется быстрее и в некоторый момент растворится полностью, после чего характер движения верхней границы слоя изменится. [c.100] В процессе растворения приходится учитывать переход от турбулентного режима фильтрования к ламинарному по мере уменьшения размеров растворяющихся частиц. [c.101] Здесь Ми = р/(аО)—критерий Нуссельта а — удельная поверхность частиц в слое О — коэффициент диффузии растворяемого вещества в растворителе Рг = г/ ) — критерий Прандтля -у — кинематическая вязкость растворителя Ке = Z iэ/v т — скорость растворителя, отнесенная к свободному сечению слоя частиц э — эквивалентный диаметр растворяющихся частиц. [c.101] Соотношение (2.35) получено для пределов изменения критерия Рейнольдса Ке = 0,5 500 и критерия Прандтля Рг = 130 Ч- 13 ООО. При малых значениях Ке становится необходимым учитывать влияние свободной концентрационной конвекции [2]. [c.101] Все величины в уравнении массоотдачи (2.34) оказываются переменными во времени и по внутренней координате слоя, что усложняет методику расчета процесса растворения в не-перемешиваемом плотном слое дисперсного материала. [c.101] Непрерывный процесс полного перемешивания. Непрерывное растворение частиш материала при полном перемешивании твердой и жидкой фаз характеризуется постоянством концентрации целевого компонента в растворителе по объему аппарата и во времени. При этом частицы материала распределены равномерно по всему объему аппарата. [c.102] Если найдена конкретная форма распределения р(г), то это позволяет вычислять любые необходимые характеристики полидисперсной смеси средний размер частиц, дисперсию отклонения от среднего размера и др. [c.102] Здесь величина движущей разности концентраций С — Си, от которой зависит скорость растворения частиц А,, содержит концентрацию раствора на выходе из аппарата Ск, что является следствием полного перемешивания суспензии по рабочему объему. [c.102] Полидисперсный материал. В большинстве случаев в промышленной практике растворению подлежат поли-дисперсные материалы. Распределение исходного материала по размерам частиц характеризуется некоторой плотностью распределения ро(го). [c.103] Масса всего полидисперсного продукта Мп находится суммированием всех элементарных порций начального распределения при этом нижний предел интегрирования соответствует начальному радиусу частиц, которые успевают полностью раствориться к моменту времени т. Значение этого радиуса определяется из соотношения (2.14) с заменой Хщ на текущее время т. [c.103] Решение (2.42) относительно текущего значения верхнего предела дает зависимость Го(т). [c.104] Размер го(т) исходных частиц, которые полностью растворяются к моменту времени т, получается из соотношения (2.44). при нулевом значении нижнего предела интегрирования по радиусу. [c.105] Интегральные уравнения (2.44) —(2.45) в принципе определяют неизвестные функции г(х,го) и Мп %)- Решение такой системы, однако, оказывается сложным [3]. Некоторые упрощенные решения н численные примеры с использованием графических операций приведены в [2]. [c.105] Вернуться к основной статье