4;- Зразок 15;- Зразок 18;- Зразок 19;
відповідні апроксимації
При дослідженні різних типів регулярних насадок було встановлено, що опір їх підвищується зі зменшенням еквівалентного діаметра насадок і зростанням швидкості пара, а також що опір насадок ячеисто-щілинного типу сильно залежить від способу укладання гофрованих листів.
Гідродинамічна обстановка на зрошуваних регулярних насадках може характеризуватися декількома режимами:
- плівковим raquo ;, при якому рух плівки рідини близько до ламінарного і тертя на межі розділу фаз мало;
- подвисания raquo ;, при якому спостерігається швидке зростання гідравлічного опору й відбувається гальмування стікає плівки рідини зустрічним потоком пари;
- захлебиванія raquo ;, коли сила тертя пара на кордоні з рідиною врівноважує її вага і спостерігається поступове затоплення насадки.
Режим захлебиванія в колонах з регулярною насадкою є нестійким, для визначення його настання необхідно розрахувати максимально допустиму швидкість пара:
, (31)
де g=9,81 м/с2; ?- Частка вільного об'єму, м3/м3; ? x - динамічна в'язкість рідини Па · с; F - питома поверхня контакту, м2/м3; ? x,? y - густина рідини і пара відповідно, кг/м3; L, G - питомі навантаження по рідини і пару, кг/(м2 · с); A і B - постійні емпіричні коефіцієнти.
Для розрахунку гідравлічного опору зрошуваних регулярних насадок в умовах плівкової течії рідини при невеликих навантаженнях по пару запропонована залежність
, (32)
де, m, n, k - емпіричні коефіцієнти (дод. 7).
При розрахунку масообміну в плівкових колонах за формулами (4.57) - (4.59) вплив фізичних властивостей фаз на масоперенос може бути враховано співвідношеннями
; (33)
, (34)
де - фактор русла каналу насадки, тут d?- Глибина интенсификаторов, м; f1 - площа рифленої поверхні, м 2; ?- Товщина плівки рідини, м; f0 - площа неріфленой поверхні; H0 - висота пакета насадки, м; , A, p, r, t, B0, k, q, w - чисельні константи, значення яких наведені в дод. 8-9;- Дифузійні числа Прандтля для парової та рідкої фаз відповідно.
. Основи теорії та розрахунку ректифікаційних процесів при отриманні особливо чистих речовин в автономних кріогенних модулях
Для ряду сучасних технологій в електроніці, космічній техніці, у виробництві напівпровідникових матеріалів потрібні речовини особливої ??чистоти. Ці кріопродукти в окремих технологічних процесах є основним технологічним сировиною або виконують роль високоефективної захисного середовища. Серед різних технологій, застосовуваних для очищення кріопродуктов технічної чистоти, особливе місце займає низькотемпературна ректифікація [14, 40-43].
У кріопродуктах технічної чистоти, що надходять на ректификационную очистку, поряд з базовим речовиною містяться микропримеси високо- і низкокипящих компонентів суміші. Наприклад, у вихідному азоті містяться микропримеси низькокиплячого Н2 і висококиплячих Ar, O2, СО, СН4; в кисні - низкокипящих Ne, N2, Аг і висококиплячих CH4, Кг, Хе, СO2; в аргоні - відповідно N2 і O2, СH4, Кг, СO2 та ін. У зв'язку з цим ректифікаційної процес повинен бути двохетапним: спочатку очистка від однієї групи мікродомішок, а потім - від іншої.
Так як тонкий процес отримання надчистих речовин виявляється порушеним при будь-яких змінах режимних параметрів основного блоку, він повинен бути автономним і пов'язаний з газорозділювальні установкою тільки по лінії живлення вихідним продуктом.
Вузол ректифікаційної очищення потоку харчування технічної чистоти може складатися з двох окремих колон (рис. 4) або представляти собою єдиний колонний апарат, що включає колони високого і низького тисків, і трьох конденсаторів-випарників (рис. 5, а).
У випадку, коли потік харчування подається в колону в пароподібному стані, конструкція нижньої колони спрощується, так як в ній відсутня перша конденсатор-випарник (див. рис. 5, б).
Рис. 4. Схема криогенного автономного модуля очищення продукту технічної чистоти
Для забезпечення парових і рідинних потоків у колонних апаратах вузла ректифікаційної очищення в автономних модулях використовуються циркуляційні флегмообразующіе цикли, що включають у свою структуру компресор, теплообмінні апарати і дросельні вентилі. У кріогенних автономних модулях малої продуктивності для цієї мети, як правило, застосовуються незалежні високо- і низькотемпературні джерела.
