Высота псевдоожиженного слоя ионита

Объемный расход ионита

м³/с.

Объем псевдоожиженного слоя

м³.

Высота псевдоожиженного слоя

м.

Высота сепарационной зоны должна быть выше предельной, при которой возможно существование псевдоожиженного слоя. Предельная высота псевдоожиженного слоя определяется уносом самых мелких частиц смолы КУ-2. Минимальный размер частиц смолы КУ-2 составляет 0,3 мм. Скорость уноса определяется из уравнения [4]:

(1.25)

При d = 0,3 мм

Скорость уноса найдем из уравнения (8.25):

м/с.

Скорость уноса больше рабочей скорости: 0,0124 > 0,0098.

Значение Re, рассчитанное при d = 0,9 и соответствующее скорости уноса, равно

Порозность слоя, соответствующая Re = 11,2, равна

Высота слоя, соответствующая началу уноса

м.

Для достаточной сепарации частиц примем высоту слоя на 30 % больше , то есть Н = 1,3∙0,35 = 0,46 м.

Объем псевдоожиженного слоя и его высоту можно также определить интегрированием уравнения массопередачи, записанного для псевдоожиженного слоя бесконечно малой высоты. Такой подход дает следующую расчетную формулу для объема псевдоожиженного слоя:

(1.26)

где – объемный коэффициент массопередачи, .

С учетом того, что лимитирующее сопротивление массопередачи сосредоточено в жидкой фазе, получим:

Величину определим из уравнения изотермы:

кг/м³.

С учетом найденных величин и получим на основе уравнения массопередачи объем псевдоожиженного слоя ионита:

м³.

Эта величина на 30 % превышает найденный ранее объем псевдоожиженного слоя (0,094 м³).

В случае односекционной колонны следует отдать предпочтение первому методу, учитывающему различие времени пребывания частиц ионита в аппарате, хотя и у этого метода есть недостаток, заключающийся в том, что концентрация жидкой фазы принимается средней по всему объему слоя.