5. Расчет экстракционных аппаратов

549

где /эф = а'/? — эффективная интенсивность пульсаций, мм/мин; а' —амплитуда пуль­саций, мм; / ■— частота пульсаций, мин~^х; у = е^0,0018 (/—¹⁰°) — поправочный коэффи­циент, учитывающий неравноценность влияния а' и / на дробление диспергируемой фазы на капли.

Входящий в уравнение (XIII,33) коэффициент с является функцией физических свойств жидкостей:

Ар \ —0.725 _п_₀₎25 Ро /

где вязкость сплошной фазы ц₀ выражается в н-сек/м^г; межфазное натяжение а — в н!м.

Коэффициенты массоотдачи Р_д в дисперсной фазе в первом приближении можно опре­делять для, иасадочных и ситчатых экстракторов, применяя расчетные зависимости для единичных капель. Например, в случае сферических капель размером меиее й_кр = ²/₃й_кр можно пользоваться уравнением

N11^ = О.ббИе⁰’⁵ (РГд)^0,6 ^ 1 -}- (XIII,34)

где индекс «д» указывает, что величина относится к дисперсной фазе, а определяющим размером во всех критериях подобия является средний диаметр с?_ср капли *.

Коэффициенты массоотдачи в сплошной фазе можно приближенно определять по уравнению

Р_с " 0,725 Не^Г°^г^(Рг_с)^-*'⁰*^ (1 — х) (XIII,35)

где Яе_с = -—критерий Рейнольдса (У₅ — относительная скорость фаз, при про-

Цс

тивотоке У₈ — ——+ 1—Рго = -^7=5 диффузионный критерий Праидтля для

X 1 —' х / Рс*Л)

сплошной фазы (О_с — коэффициент диффузии, м²/сек).

Возрастание интенсивности массопередачи в насадочных пульсационных экстракторах может быть приближенно оценено величиной ВЕП, рассчитываемой по уравнению

ч

[1 + 1.7(с/)*_ф]

где /1ц — высота единицы переноса для иасадочиой колонны без пульсаций.

Произведение с/_эф определяется так же, как в уравнении (XIII,33).

Расчет диаметра роторно-дискового экстрактора можно производить по характери­стической скорости Доц. зависящей от окружной скорости дисков ротора (в сек'¹), геометри­ческих размеров аппарата и физических свойств фаз:

% - *■»» (з-г (ф ) (4?г ш°-‘ т-’ ™

где й—высота секции или расстояние между кольцевыми неподвижными перегородками, м; й_р, £>_отв» Е> — диаметр дисков ротора, диаметр отверстия кольцевых перегородок и вну­тренний диаметр колонны соответственно, м.

Для расчета рабочей высоты аппарата коэффициенты массоотдачи в дисперсной фазе (для капель с внутренней циркуляцией жидкости) определяют по уравнению для единичной капли:

0,003751/* 2я*О_д

^{+ (ХМ|,3/}‘ где Мд/Цс — отношение вязкости дисперсной и сплошной фаз; й_А — коэффициент диффу­зии распределяемого вещества в дисперсной фазе, м²/сек.

Коэффициенты массоотдачи в сплошной фазе могут быть рассчитаны по уравнению

N11* = 1,13 (Ре*)^0,5 ' (XIII,38)

где Ре* = й_сри_(|/£>о — диффузионный критерий Пекле для сплошной фазы (£>_(| —скорость осаждения капли, м/сек).

* Подробно см. Розен А. М., Беззубова А. И, Теоретические основы кимя- ческой технологии, № б, 850 (1968).

Рис. ХШ-26. Схемы строения пористых тел:

а — извлечение растворенного вещества; б — . извлечение твердого вещества; 1 — инертный скелет; 2 — жидкость в порах; 8 —! твердое растворимое вещество.