Диаметр и число отверстий в распылителях

Эти величины имеют решающее влияние на начальный размер капли и скорость потока. Пользуются большим числом малых отверстий, рекомендуемый диаметр 1,5-10мм, скорость истечения не более 0,1

Тип насадки

Применение насадки, как правило, улучшает массообмен,т.к. увеличивает турбулентность фаз.

Расчёт высоты колонны и числа единиц переноса.

Когда сопротивление диффузии имеет место главным образом на стороне рафината (исходного раствора) [коэффициент распределения К_р велик], то высота колонны:

х – концентрация распр. вещества в рафинате.

Значение интеграла – мера количества массы, перешедшей из одной фазы в другую по отношению к фазовым сопротивлениям.

Можно записать:

при лимитирующем сопротивлении диффузии в экстракте (коэф. Кр. мал.).

 

Высота единицы переноса (h_оR или h_оЕ) определяется экспериментальным путём.

Для разбавленных растворов интеграл приводится к виду:

 

 

Для концентрированных растворов существуют специальные методы преобразования и решения интегралов

 молек. Веса.

 

 

Конструкции колонных экстракторов.

Колонные. В экстракционной колонне одна из жидкостей диспергируется на капли другой. Одна называется сплошной фазой, другая – дисперсной.

Тяжелая всегда подается сверху;

Легкая - снизу

           А) Полный распылительный

При диспергировании тяжелой фазы легкая перемещается в аппарате сплошным потоком (насосом). В нижней части аппарата капли тяжелой жидкости агрегируются, образуя необходимый в качестве затвора сплошной слой.

           При диспергировании легкой фазы тяжелая проходит через аппарат сплошным потоком (за счет разности уровней), а легкая поднимается вверх в виде капель, образуя в верхней части аппарата сплошной запирающий слой.

           Распылительные колонны обладают большой производительностью, но малоэффективны, что объясняется укрупнением капель дисперсной фазы и обратным перемешиванием, в результате которого в колонне создаются местные циркуляционные токи, нарушающие противоток фаз.

           Б) Пульсационные

В этих аппаратах увеличение турбулизации потоков и степени дисперсности осуществляется в результате возвратно-поступательного движения жидкостей в аппарате. Пульсация – колебания определенной частоты и небольшой амплитуды (10-25мм) – сообщаются бесклапанным поршневым насосом, присоединенным ко дну колонны или к линии подачи легкой жидкости. Используются ситчатые тарелки без перетоков и насадочные колонны. Диаметр отверстий = 3 мм; расстояние между тарелками = 50 мм.

           В случае химически агрессивных и радиоактивных жидкостей механизм пульсатора отделяют от рабочей среды мембраной, (сильфоном/сифоном) или пневматическим устройством (буферный слой воздуха)

В пульсационных колоннах развивается большая поверхность контакта фаз по причинам:

1) Путь капель жидкости вследствие возвратно-поступательных движений столба жидкости удлиняется и, следовательно, увеличивается время пребывания их в колонне.

2) Колебательные движения капель приводит к энергичным ударам их о насадку(тарелку) и к дальнейшему дроблению. Кроме того, при ударах происходит деформация капель и их перемешивание.