Cтраница 3
Иногда в одном аппарате не удается достичь заданной степени извлечения целевых компонентов или же требуется значительный расход растворителя. В этих случаях для растворения используют несколько аппаратов, соединяя их в последовательные или противоточные каскады. [31]
Принципиальная схема производства обогащенного урана методами газовой диффузии или газовых центрифуг приведена на рис. 7.1. Эффекты разделения в единичной операции для этих мо-лекулярно-кинетических методов сравнительно невелики, и для получения продукта с желаемой степенью обогащения требуется многократное повторение единичной операции. С этой целью разделительные элементы ( газодиффузионные ступени или газовые центрифуги) соединяются по схеме противоточного каскада, обеспечивающего необходимое умножение единичного эффекта разделения. [32]
Промывку обычно ведут раствором, близким по составу к рафинату, но не содержащим урана и примесей; объем раствора составляет 10 - 20 % от объема органической фазы. В подавляющем большинстве случаев промывной раствор отдельно не выводят из экстракционной системы, а объединяют в противоточном каскаде с водной фазой. [33]
При неполном разделении ( отстаивании) дисперсии часть одной жидкой фазы уносится другой фазой; при этом, если рассматриваемая ступень экстракции является частью противоточного каскада, уносимая жидкость движется в направлении, обратном нормальному направлению движения. В случае трудно отстаивающихся систем унос неизбежен и приводит к уменьшению общей эффективности каскада. [34]
Противоточный каскад называется симметричным, если обогащенный поток любой ступени является питанием последующей, а поток обедненной фракции возвращается на вход предыдущей ступени. Напротив, если обогащенный поток ступени s является питанием для ступени s m, а обедненный поток возвращается на ступень s - п ( т п), то такой противоточный каскад называется несимметричным. [35]
Анализ изменения внутренних материальных потоков колонны показывает заметное уменьшение нагрузок на тарелках колонны. Очевидно, улучшение технологических показателей процесса в данном случае достигается не только вследствие рационального использования холода исходного сырья, но и за счет приближения режима работы колонны к условиям разделения в идеальном противоточном каскаде. [36]
В том случае, если степень разделения, создаваемая одной ступенью, является недостаточной, то применяется система из ряда последовательно соединенных ступеней, носящая название каскада. Каскад, в котором не используются обедненные отходы от каждой ступени, представляет собой простой каскад. Наиболее распространенным является противоточный каскад с рециркуляцией, использующий частично обедненные продукты ступени. Например, к этому типу относятся газодиффузионный каскад и каскад экстракторов в смесителях-отстойниках. [37]
При нагревании до 40 С происходит десорбция связавшихся олефинов с некоторой частью бутадиена; при 70 - 75 С выделяют чистый бутадиен, а поглотительный раствор после охлаждения возвращают на сорбцию. Процесс проводят в противоточном каскаде аппаратов с мешалками; каждый аппарат снабжен сепаратором и насосом. Свежий поглотительный раствор подают в первый аппарат, а бутиленовую фракцию - в последний, чем создают наиболее благоприятные условия для сорбции разбавленной фракции свежим поглотительным раствором, а концентрированную фракцию абсорбируют уже насыщенным раствором. [38]
![]() |
Аппарат с плотным слоем ионита и чередующимся движением фаз. [39] |
На практике, как видно, такие аппараты соединяют в противоточный каскад. Время пребывания ионита в таком каскаде аппаратов может изменяться от десятков минут до десятков часов. [40]
При изотопном обмене между жидкой водой и водородом возможно создание противоточного агрегата, однако возникают трудности с подбором катализатора и других условий, ускоряющих процесс обмена. В процессе парофазного изотопного обмена противоточная система на одной ступени неосуществима, так как оба реагирующих компонента являются газами. Соединив ряд ступеней КИО между парами воды и водородом, как показано на рис. VI-11, можно создать противоточный каскад. В таком каскаде принципиально достижима какая-угодно высокая степень концентрирования дейтерия, если имеется достаточно большое количество последовательных ступеней изотопного обмена. Процесс электролиза здесь играет чисто вспомогательную роль и практически служит только для превращения фаз. Процесс концентрирования происходит в основном за счет изотопного обмена между паром и водородом. [41]
![]() |
Схема проведения процесса в противотоке ( выравнивание концентраций или температур в движущихся противотоком элементах потока. 4. [42] |
Раствор, отходящий с данной ступени каскада, используется для промывки шлама в последующих ступенях, где контактирует со шламом, содержащим ценный раствор все большей концентрации. В результате этого постепенно увеличивается концентрация отмываемого вещества в жидкости. В последней ступени промывная жидкость контактирует со свежим поступающим в систему шламом и достигает конечной концентрации, покидая противоточный каскад. Чем больше число ступеней, тем лучше промывается шлам и, следовательно, выше концентрация вымываемого компонента в выходящей из каскада жидкости. [43]
![]() |
Схемы прямоточного ( а и противоточного ( б ступенчатого экстрагирования. [44] |
Оценка производительности периодически - и непрерывнодействующего реакторов, проводимая соответственно по выражениям (111.90) и (III.91) при равных значениях V и то, позволяет заключить, что в первом случае она гораздо выше. Увеличения производительности единичных непрерывнодействующих реакторов достигают, объединяя их в прямоточный каскад, что обеспечивает снижение выхода твердых частиц с малым временем пребывания. Принципиальные технологические схемы процессов прямоточного и противоточного ступенчатого экстрагирования представлены на рис. III-10. Более рациональная с позиций кинетики организация противоточного каскада требует разделения твердой и жидкой фаз после каждого аппарата выщелачивания. [45]