Оглавление:
Массопередача в неизотермическом контактном аппарате
- Рассмотрим контактное устройство, которое вовлекает тепло в плавление компонента а, переходящего из одной Фазы в другую. Поскольку эти 2 фазы не смешиваются друг с другом, Л^в= 0.To приведем конкретный пример, рассмотрим процесс абсорбции, но полученный раствор можно применять для десорбции, жидкостной экстракции и других процессов. Отдел. Если жидкий поглотитель, введенный в верхнюю часть абсорбционной колонны, имеет ту же температуру, что и подаваемый газ, введенный в нижнюю часть колонны, температура жидкости повышается по мере ее прохождения через колонну. Благодаря тепловому эффекту поглощения, количество тепла в жидкости увеличивается. Рассматривается работа колонки adiabatic.
Приблизительный расчет, теплопередача между фазами иногда игнорируется. И затем… Температура газа постоянна по высоте колонны и температуру Жидкость поднимается до максимума в нижней части колонки. Потому что коэффициент массопереноса или ВЭП незначителен В зависимости от температуры единственным следствием изменения температуры жидкости является увеличение m с увеличением xA и ul. Рабочая линия не изменяется, а линия равновесия изгибается вверх. Это показано на рисунке. 38.4. Расчеты, которые мы только что описали, могут привести к неверным результатам results.
Задача может быть решена аналогично тому, как она решалась в случае прямоугольных ребер, только здесь следует учитывать зависимость площади от радиуса. Людмила Фирмаль
Ясно, что скорость теплопередачи также важна, если массоперенос происходит со значительной скоростью между фазами из-за сходства теплопередачи и массопереноса. Если число Льюиса намного больше 1, то это описание неточно. Для большинства газожидкостных систем значение Lf составляет порядка 1 (0,5-3,0). Типичный процесс с изменением температуры показан на рисунке. 38. 5.Жидкость, которая поступает в колонну. Встречайте нагретый газ в нижней части колонки. Тепло к жидкости, следовательно, температура последней, чем если нет теплообмена между фазами колонны, жидкость будет выделять тепло дно олодного газа уменьшится Макс. 1Т специфические требования.
Колонки круглые жидовского, столбцы я «Температура высокая температура низкая температура 1 участка в 2 клетках внутри специфического. Упростить решение, рассматривая только если B и с взаимно нерастворимы. Фактическая жидкость может частично растворять друг друга. Например, если газовая фаза не насыщена водяным паром, то вода, используемая в качестве абсорбента, испарится. Для расчета высоты неизотермического контактного столба обычно приходится прибегать к численному интегрированию дифференциальных уравнений, применимых к любому участку столба. Формула (37. 12) и 33.
Скорость массопереноса между фазами равна Ul Ul-Uaz 1-Ud * ’(’- ^Ы ’ (38.27) или для разбавленных растворов (3⁸-2⁸） Бесконечно малая высота колонны материальный баланс, что Ла дает Пси.)- ^=1,0, (38,29） й (ГЛ） Для разбавленных растворов Уравнение (38. 29) и(38″30) могут быть интегрированы независимо от других уравнений, получая уравнение рабочей линии-уравнение (37. 8) см. То есть в случае определенной конечной концентрации и специфической-4-рабочая линия не зависит от температуры.
- Однако, поскольку температура жидкости определяет UL₁, она оказывает большое влияние на формулы (38.27) и (38.28). Коэффициент теплопередачи между фазами рассчитывается по формуле (37. 9) пишется в таком формате. а_ а («b1₁/с） «5-й(«».）」 Если Cp₁ / и & считаются константами, то выражение (38.31) принимает следующий вид: (38.31） Где| | — высота узла теплопередачи в фазе y, определяемая по следующему уравнению: (38. Тридцать три} Формула 25.
Именно поэтому в большинстве систем Le близок к одиночному. Оба значения VEP — это одна и та же цифра. В случае стационарного процесса теплоизоляции тепловой баланс в сечении колонны высотой s описывается следующим уравнением: (38.35)） Количество тепла зависит от зависимостей (38.34)） х = СРХ (1х — {Р) (38.36） ) + «Л-(38.37） dg-молярная теплота лизиса компонента A в абсорбенте при температуре 1 G. предполагая, что C, Cpx, c и Cpu являются константами, выражение (38. Тридцать пять) BCpX ^-= КПК ^-+ ККР^ -. (38.38） Значение концентрации (молярной доли) и температуры поверхности раздела UL — U равно Ch.
Таким образом, нет смысла для оребрения цилиндров авиационных двигателей воздушного охлаждения применять медь вместо алюминия, тогда как замена железа алюминием представляет большие преимущества. Людмила Фирмаль
Из отношений(33.22）： На _ ул-Ул * Подобный коэффициент передачи тепла Если можно использовать общий коэффициент передачи, то формула (33. 22) и (38. 29) не нужна и Формула (38. 28) и (38. 22) принимает вид: Иль Улуру (38.40） (38.41） Приведенные выше уравнения не могут быть интегрированы аналитически. Расчет высоты неизотермической колонны должен выполняться в численных шагах. Расчетный путь таков: если предположить, что температура и состав обеих фаз в нижней части колонны (s = 0) известны, то производной является формула(38. 28) и (38. 32) или (38. 40) и (38. 41) можно также вычислить, используя: по этим производным формулу 38.
Выберите раздел в столбце, где высота Ds очень высока small. In этот раздел, производная является constant. So вы можете вычислить значения 4X, 1y и ul в конце первого раздела Dza. Рабочие линии и уравнения(33. 22) и (38. 39) может определить yAa и 1a в конце сегмента dzo. Эти величины & л УБ МХ В этот момент Вы можете определить новое значение и〜 л = дза. Дальнейшая методология заключается в том, что новые значения этих производных считаются постоянными во 2-м сегменте Dj. Вычисление продолжается до тех пор, пока не будет достигнута соответствующая конфигурация в верхней части столбца. Приведенный выше метод интеграции является более точным, когда значение Dz равно smaller.
Большая Лотя часто бывает неточной и удобной для расчета площадью. Для умеренно большого участка можно повысить точность, усреднив производные на обоих концах сегмента. Метод расчета (например, Эйлера и Рунге и Кутта) используется в литературе[IZ; 63].удобно выполнять эти вычисления с помощью последовательной аппроксимации калькулятора. Расчет температуры абсорбционной колонки ацетона с использованием воды показан на рисунке. 38.5.
Приведенные выше формулы и методы расчета могут также применяться при испарении или конденсации летучих жидкостей в колонне. Упрощение в этом случае заключается в том, что значение k бесконечно велико (нет сопротивления массопереносу чистых жидкостей), а xAa и xA всегда равны 1, так что yAa является функцией только 1a. однако пошаговые вычисления неизбежны. Однако эти упрощения возможны, если жидкостью является вода.
Смотрите также:
| Ламинарный пограничный слой на плоской пластине | Процессы с влажным воздухом |
| Одновременный перенос тепла и массы при турбулентном режиме | Сушка |
