Слой - твердая фаза
Cтраница 3
 |
Аппарат для перемешивания неньютоновских жидкостей ( Vc250 м3. / - привод. 2-корпус. 3 - ленточная мешалка. [31] |
Ленсовета перемеши-рающее устройство с комбинированной мешалкой отличается ем, что вал мешалки крепится к выходному валу привода с помощью шарнира Гука ( рис. 4.13), Шарнир обеспечи & ает мешалке не только вращение с угловой скоростью аи вокруг собственной оси, но также дополнительное прецессионное ( планетарное) вращение вокруг оси привода с угловой скоростью о) 2 - Эффект прецессии позволяет улучшить гидродинамику в аппарате, При перемешивании высоконцентрированных суспензий, когда после расслаивания высота слоя твердой фазы составляет Уз ч - / 2 высоты заполнения, удается даже после 24-часового и более отстаивания усреднить ( через 15 - 20 мин) распределение твердой фазы без значительных пусковых нагрузок и поломок привода. [32]
 |
Непрерывнодействующий ионообменник с гидравлическим тараном. [33] |
Поток, направленный снизу вверх, но без приведения слоя во взвешенное состояние, может быть организован при оборудовании верха колонны так называемым гидравлическим тараном. Тараном служит часть слоя твердой фазы, через который непрерывно сверху вниз движется жидкость и отводится в сторону так, чтобы оказать сильное давление на нижележащие твердые частицы, которые таким образом превращаются в плотный слой. [34]
Разделение под действием разности статических давлений по обе стороны от перфорированной ( имеющей множество мелких отверстий) перегородки - фильтрование - используется для отделения твердых частиц от жидкой или газовой дисперсионной сред. Фильтрующая перегородка должна иметь такую систему отверстий, которая не пропускала бы частицы твердой фазы, но пропускала бы сплошную фазу. Таким образом, на фильтрующей перегородке остается слой твердой фазы, сплошная фаза оказывается по другую сторону перегородки. [35]
В аппаратах с псевдоожиженным слоем горячий газ подается под. На слой разбрызгивается раствор, обволакивающий поверхность частиц. За счет тепла горячего газа жидкость испаряется, а на поверхности частиц отлагается слой твердой фазы, увеличивая их размер. Псевдоожижение возникает при определенной скорости потока. При этом, соблюдается динамическое равновесие между подъемной силой потока и силой тяжести частиц слоя. Суммарный объем слоя поддерживается постоянным в результате непрерывной выгрузки растущих частиц. В условиях кипящего слоя обеспечиваются одинаковые температуры и состав твердой фазы в аппарате. [36]
В элементарных процессах с неподвижным слоем растворенное вещество подвергается адсорбции или, если идет ионообмен, непрерывно извлекается из потока носителя и накапливается в твердой фазе, как показано на рис, VIII-12. Такой перенос происходит до тех пор, пока концентрация растворенного вещества в твердой фазе не достигнет значения, соответствующего равновесию с концентрацией в исходной смеси. В этой точке поток жидкости ( или паро-газовой смеси) должен проходить точно через тот слой твердой фазы, в котором достигается исходная концентрация; однако, пока последний слой сорбента не насыщен полностью, колонна вымывания практически свободна от извлекаемого вещества. Такое изменение концентрации вымывающего агента во времени носит название выходной кривой или истории концентрации. Математическое описание этой кривой, или ее интерпретация, является основной целью при создании математической модели процесса. [37]
Наиболее распространенным массообменным процессом, осуществляемым в аппаратах с неподвижным слоем твердой фазы, является адсорбция. Такого рода процессы являются нестационарными и периодическими. При этом концентрации в твердом материале и в газе ( или в жидкости), находящихся внутри аппарата, меняются во времени. Обычно процесс длится до тех пор, пока конечная концентрация в среде, проходящей через слой твердой фазы ( сорбента), не превысит некоторого предельного значения ( концентрация проскока), после чего сорбент подвергают регенерации, осуществляющейся обычно десорбцией. [38]
Энергия водородных связей принимается равной 4 - 8 ккал / моль. Она значительно меньше энергии ковалентных связей, соответствующей 50 - 100 ккал / моль, и больше энергии дисперсионного эффекта молекулярного взаимодействия, составляющей 2 - 3 ккал / моль. В случае, если комплекс достиг охлаждаемой поверхности, он с одной стороны удерживается на ней силами адсорбции, а с другой - прижимается новым потоком пара, движущимся к поверхности. При этом молекулы пара воссоединяются с сублимационным льдом, а молекулы неконденсирующегося газа частично замуровываются под слоем твердой фазы, а частично отражаются от только что образовавшегося льда. [39]
Следовательно, возможны реакции, протекающие согласно этим двум предельным случаям. С одной стороны, имеются процессы, скорость которых ограничена в основном скоростью химической реакции на поверхности раздела. В качестве почти идеального примера можно привести аллотропные превращения, для реализации которых диффузия не нужна. С другой стороны, существуют процессы, скорость которых лимитируется скоростью диффузии. Это преимущественно те процессы, для протекания которых необходим перенос вещества через слой твердой фазы, как, например, в реакциях окисления или в реакциях между твердыми веществами. [40]
Непрерывное полное растворение твердых веществ можно вести в аппаратах прямоточного или противоточного типов. При прямоточном движении твердой и жидкой фаз концентрация раствора постепенно увеличивается по длине ( или высоте) аппарата, а масса твердой фазы соответственно уменьшается вплоть до нуля. Очевидно, в данном случае длина аппарата определяется продолжительностью растворения наиболее крупных исходных частиц твердого вещества. При прямоточном движении фаз движущая сила процесса по ходу движения потоков фаз в аппарате ( как и в периодическом процессе - во времени) падает. Противоточное движение может быть организовано путем механического перемещения твердой фазы навстречу потоку ненасыщенного раствора или же путем фильтрации восходящего потока раствора через опускающийся слой твердой фазы. [41]
Из этого следует, что разложение шеелита должно протекать полностью без избытка кислоты. В условиях же открытого реактора с перемешиванием мешалкой шеелит разлагается с практически приемлемой полнотой ( 96 - 98 %) лишь при значительном избытке кислоты против необходимого по реакции. Кроме того, из открытого реактора значительная доля кислоты непроизводительно теряется за счет испарения. Последнее исключается в замкнутом пространстве шаровой мельницы, шары которой к тому же интенсивно, как уже упоминалось, истирают пленки H2WO4, отлагающиеся на зернах. В этом случае кинетика процесса определяется скоростью химической реакции, а не малой скоростью диффузии НС1 через слой твердой фазы. [42]
Страницы: 1 2 3