Відповідно до даних НИИС
V1/V2=2,5
x 0 == 43,7 г / л
x n=0,1 г / л (приймається)
, 1 =? 43,7
(n + 1) · lg4=lg1358
n + 1 == 5,23
n=5,23 - 1=4,23
Необхідне число ступенів контакту - 5
Найбільш придатним екстрактором для знефенолювання стічних вод є пульсації колона з сітчатимі тарілками.
Зробимо конструктивний розрахунок, після чого підберемо новий тип апарату колони екстракції для установки.
.2 Розрахунок апарату колони екстракції (конструктивний розрахунок)
Визначення діаметра колони: [14]
В якості пульсатора вибираємо насос марки РПНК - 2/30, що створює частоту пульсації f=1,03 1 / с і амплітуду пульсації A=0,001 м, за умови робіт обох плунжеров в одному положенні.
Продуктивність насоса - 3 м3 / ч
Навантаження на екстрактор:
Кількість суцільний фази фенольной води - 2004,5 ??кг / год
Кількість суцільний фази диизопропилового ефіру - 619 кг / год
Площа поперечного перерізу колони S, м2
S1, 72 =, (5.2)
де S - площа поперечного перерізу колони, м2
?- Поверхневий натяг на межі двох фаз, кг / сек
? =10,7 · 10-3 кг / с
?- Питома вага суцільний фази, кг/м3
? =1025 кг/м3
?- Частка живого перетину тарілки, м2/м2
? =0,12 (приймається)
Vнас - продуктивність насоса, м3 / ч
? d - об'ємна витрата дисперсної фази, м3 / ч
? d=725 кг/м3
? ?- Різниця питомих ваг фаз,
? ? =1025 - 725=300 кг/м3
? d - в'язкість дисперсної фази, кг / м · с
? d=0,2 · 10-3 д
? с - в'язкість суцільний фази, кг / м · с
? с=1 · 10-3 д
d 0 - діаметр отворів в тарілках, м
d 0=0,003 м
h - відстань між тарілками, м
h=0,05 м
xf - частка затримки дисперсної фази в момент захлебиванія, що визначається за формулою:
x f =, (5.3)
де Lk=Vd / Vc=0,4
x f == 0,279
S1, 72 =,
S1, 72=0,0076
S == 0,0585 м2
Необхідний діаметр колони:
D == 0,133 м, (5.4)
т.к. отримане значення являє собою подвійну значення площі перерізу екстрактора, при якій настає захлинання.
Розрахунок висоти екстрактора:
Формула висоти одиниці переносу
СЄП =, (5.5)
де K і m - константи, визначені з практичних даних про массопередачи в аналогічній системі
x - затримка дисперсної фази при робочому режимі
Дане рівняння може бути використане для розрахунку СЄП проектованого реактора на підставі даних СЄП екстрактора, досліджених у лабораторії на системі фенольная вода-диізопропіловий ефір.
Значення експоненти m може бути визначено в результаті аналізу експериментальної залежності СЄП від значення A f.
Для системи диізопропіловий ефір-фенол-вода за інших приблизно рівних умовах при амплітудах A2=10 мм, A1=10 мм і f1=155/мін, f2=80/мін і ВЕП2=0,177 м, ВЕП1=0,179 м
Для насоса РПКН - 2/30, A=12,85 мм, f=61,8 / хв
З раніше наведеного рівняння випливає, що за інших рівних умов:
, (5.6)
,
m=0,05...
