ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Карпухин О.Н.,Норкин К.Б., Спиридонов В.Д. О возможности использования комплекса приборов для автоматического синтеза систем управления (КАС) для проектирования оптимальных химических реакторов из "Всесоюзная конференция по химическим реакторам Том1" Предложены методы математического моделирования многоступенчатых реакторов с перемешиванием для непрерывного растворения и выщелачивания. На основе этих методов выполнены расчёты промышленных процессов автоклавного выщелачивания для проектируемых производств. [c.255] Непрерывные процессы растворения и выщелачивания находят все более широкое применение во многих областях химической технологии. Обычно такого рода процессы осуществляются в аппарате с интенсивным перемешиванием, которые могут рассматриваться как реакторы совершенного смешения /I/. Известно, что вследствие усреднения состава суспензии непрерывные процессы имеют более низкую производительность, чем периодические. Реальным способом снятия ограничений, связанных с этим обстоятельством, является возвращение твердой фазы на повторное выщелачивание, то есть рециркуляция твердой фазы. [c.256] Заметим, что для полностью растворяющихся продуктов целесообразна схема с полной рециркуляцией (см,рисунок). В этом случае =1, а степень растворения всегда составляет 100%. [c.257] Здесь сл х) - кинетическая функция исходного продукта, а ф= где - время полного растворения в технологических, условиях у -ой ступени, а - среднее время пребывания материала ву Ой ступени. [c.258] математическое описание непрерывного растворения в каскаде реакторов с рециркуляцией представляет собой систему алгебраических уравнений, в которую входят уравнений (4), /7 уравнений материального баланса и уравнений теплового баланса. Решение этой системы достаточно сложно и должно осуществляться с помощью быстродействующих вычислительных машин. [c.260] ЗШ(1етим, что поскольку ряд (I) весьма быстро сходится, расчётам по уравнениям (б) и (7) следует, как правило, предпочесть вычисление нескольких первых членов ряда (I) / по уравнению (5). [c.261] Оптимальная степень рециркуляции. [c.261] Результаты расчёта непрерывного автоклавного растворения никелевого концентрата с аециркулнцией твёрдой фазы. [c.262] Время полного растворения 6, рассчитанное по данншл кинетических исследований Г.Н.Доброхотова (8 , оказалось х)авным 0,46 часа. [c.263] Для сравнения укажем, что при растворении концентрата без рециркуляции рабочий объём четырёхступенчатого каскада, обеспечивающий те же показатели процесса, равен 7,7 м . Таким образом, применение рециркуляции позволяет в этом случае сократить объём реакторов высокого давления более чем в два раза. [c.263] За последние годы большое распространение в химической промышленности получили барботажные реакторы для взаимодействия газа с жидкостью. Весьма важно поэтому иметь лабораторный реактор полного или почти полного подобия с промышленными аппаратами или с отдельными секциями таких аппаратов. [c.265] Это условие может быть на соблюдено при равенстве времени пребывания обоих фаз в аппаратах. [c.266] При проведении барботажных процессов в аппаратах с мешалкой (автоклавах) ни об емный коэффициент массопередачи, ни критерий Боденштейна не равны соответствующим величинам в барботажных промышленных аппаратах без мешалки. [c.266] В качестве лабораторной модели барботажного реактора нами предложена проточная колонна диаметром 16 мм с достаточно большим соотношением высоты к диаметру ( = 20 100), снабженная тарельчатой пульсирующей мешалкой, совершающей возвратно-поступательное движение в направлении оси колонки. [c.266] Такая конструкция дает возможность предотвратить слияние пузырей газа в поршни и вести исследования в относительно высоких слоях жидкости, что соответствует условиям работы заводских барботажных реакторов. [c.266] Нами исследовалось влияние следующих факторов на интенсивность массопередачи и продольного перемешивания в моделвной лабораторной колонке скорости газа и жидкости, интенсивности движения мешалки, расстояния между тарелками мешалки и их живого сече1дия, высоты газо-жидкостного слоя. [c.266] Массопередача изучалась на системе воздух-водный раствор сульфита натрия. При этоы происходит окисление сульфита натрия в сульфат. [c.266] Исследование продольного перемешивания проводилось при стационарном во времени распределении по высоте колонки метящего вещества, добавляемого к ос -новному потоку жидкой Фазы, методом достаточно хорошо описанном в литературе /6-9/. [c.267] Так как в промышленности не используется процесс окисления сульфита натрия воздухом, в литературе.же имеются лишь данные по проведению этого процесса в барботажных колоннах малого диаметра, то нами для определения условий моделирования эти исследования были проведены в колоннах сравнительно большого диаметра. В колонне 0 БОО мгл и высотой 5 м, выполненной из плексиглаза, была ис -следована скорость окисления и интенсивность продольного перемешивания в зависимости от скорости 1 аза и различных конструкций, распределяющих газ устройств. [c.267] Вернуться к основной статье