За годы, прошедшие после выхода в свет моей книги «Абсорбционные процессы в химической промышленности» (Гос-химиздат, 1951), теория и практика абсорбции газов получили дальнейшее развитие. Значительно увеличились производительность абсорберов и интенсивность их работы, внедрены или испытаны многие новые типы абсорбционных аппаратов. Проведены исследования, связанные с определением поверхности контакта и анализом массопередачи в абсорберах, а также с их гидродинамикой и некоторыми другими вопросами. В результате установлен ряд закономерностей, которые могут быть использованы при решении инженерных задач.
Однако указанные исследования нельзя считать исчерпанными, поскольку процессы абсорбции отличаются большой сложностью. К тому же многие полученные результаты неполны и часто противоречивы, так что в ряде случаев привести надежные практические рекомендации не представляется возможным. Анализ работы абсорберов проводился преимущественно на моделях сравнительно небольшого размера; исследований на промышленных объектах пока выполнено очень немного, и они, как правило, мало надежны.
Таким образом, вопрос о моделировании абсорберов, т. е. о переносе данных, полученных при испытании моделей, на промышленные аппараты, еще окончательно не решен. Недостаточно изучены также процессы десорбции и абсорбции, со-провождаемой химической реакцией.
В настоящей книге автор стремился наиболее полно осветить важнейшие работы в области теории и практики абсорбции (по 1963г.), а там, где это возможно, дать также соответствующий критический анализ и практические рекомендации. Поскольку книга «Абсорбционные процессы в химической промышленности» в значительной степени устарела, данная монография написана почти полностью заново.
ПРЕДИСЛОВИЕ КО ВТОРОМУ ИЗДАНИЮ
Во второе издание внесены следующие основные изменения и дополнения.
В соответствии с современным состоянием вопроса расширены разделы, посвященные распределению и перемешиванию потоков, определению поверхности контакта фаз в различных аппаратах, а также некоторым перспективным типам аппаратов — абсорберам с подвижной насадкой и скоростным прямоточным распыливающим абсорбером. Более подробно, чем ранее, рассмотрены влияние вибраций и пульсаций на массопередачу, а также перенос вещества у поверхности раздела фаз. Увеличено число примеров по тексту.
Чтобы избежать возрастания объема книги в связи с указанными дополнениями, исключены сведения о равновесии конкретных систем и глава о регулировании работы абсорбционных установок. Эти вопросы должны явиться предметом отдельных монографий. Кроме того, исключен устаревший и добавлен более новый материал, исправлены обнару-уСенные опечатки и внесен ряд небольших изменений и дополнений, в которых учтены также и замечания читателей.
СОДЕРЖАНИЕ
Из предисловия к первому изданию 5
Предисловие ко второму изданию 6
ГЛАВА ПЕРВАЯ Введение 7
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ Способы выражения составов фаз 12
Равновесие в системе газ — жидкость 17
Константы фазового равновесия 17
Термодинамика равновесия между фазами 19 Равновесие между фазами при физической абсорбции 22 Влияние превращений растворенного газа в растворе на
равновесие 28
Материальный и тепловой балансы 32
Материальный баланс при абсорбции нелетучим поглотителем 32 Материальный баланс при абсорбции летучим поглотителем 37 Тепловой баланс абсорбции 39
Уравнения массоотдачи и массопередачи 45
Коэффициенты массоотлачи 46
Коэффициенты массопередачи 49
Средняя движущая сила и число единиц переноса 53
Методы определения числа единиц переноса 59
Литература 66
ГЛАВА ВТОРАЯ Кинетика физической абсорбции ti8
КИНЕТИКА Диффузия в газовой и жидкой фазах 63 ДКГПРКП1ТИ Модели механизма переноса вещества 79 ^ Приложение теории подобия к массоотдаче 85 Аналогия между массоотдачей и трением (гидродинамическая аналогия) 87
Влияние различных факторов на коэффициенты
массоотдачи и массопередачи 89
Влияние физических свойств газа н жидкости 90
Влияние физических факторов 95
Влияние концентрации компонента 96
Влияние направления массопередачи 98
Влияние вибраций и пульсаций 99
Перенос вещества у поверхности раздела фаз 101
Аддитивность фазовых сопротивлений 109
Кинетика абсорбции, сопровождаемая химической реакцией HI
Химическая реакция в жидкой фазе 111
Химическая реакция в газовой фазе 126
Распределение и перемешивание потоков 129
Распределение времен пребывания потоков 130
Модели структуры потоков 133 I
Экспериментальное исследование кинетики абсорбции 137
Методы лабораторного исследования 137 Определение коэффициентов массоотдачи по опытным
значениям коэффициентов массопередачн 147 Определение параметров, характеризующих структуры
потоков 151
Определение поверхности контакта фаз 153
Моделирование абсорбционных аппаратов 158
Литература 161
Расчет абсорберов при идеализированных моделях структур потоков 170
Эффективность работы абсорберов 170
Расчет абсорберов с непрерывным контактом 172
Расчет абсорберов со ступенчатым контактом 187
Удельный расход поглотителя 196
Расчет абсорберов с учетом перемешивания и распределения потоков 200
Влияние структур потоков на эффективность абсорбции 201 Влияние поперечной неравномерности 210
Влияние структур потоков на работу ступенчатых аппаратов " 211
Расчет абсорбции с выделением тепла 213
Абсорбция с отводом тепла 214
Абсорбция без отвода тепла 224
Расчет абсорбции на вычислительных машинах 232
Расчет абсорбции многокомпонентных смесей 234 Селективная абсорбция 235
Абсорбция нескольких компонентов из смеси 240
Расчет абсорбции, сопровождаемой химической реакцией 250
Химическая реакция в жидкой фазе 250
Химическая реакция в газовой фазе 260
Расчет десорбции (регенерации поглотителя) 262
Материальный баланс десорбции 263
Десорбция при снижении давления жидкости 264
ГЛАВА ТРЕТЬЯ
РАСЧЕТ
АБСОРБЦИОННЫХ
ПРОЦЕССОВ
Содер,
Десорбция в токе инертного газа 268
Десорбция с подводом тепла 269
Статические и динамические характеристики абсорберов 283
Статические характеристики абсорберов 284
Динамические характеристики абсорберов 286
Характеристики абсорберов с рециркуляцией жидкости 294 Характеристики абсорберов со ступенчатым контактом 296 Характеристики абсорберов с учетом перемешивания и распределения потоков 301
Литература 301
ГЛАВА ЧЕТВЕРТАЯ Устройство поверхностных абсорберов 304
rrrmfDY*mr"rTTT.Ti7 Поверхностные абсорберы с горизонтальным зеркалом
ПОВЕРХНОЫНЫЬ жидкости 304
АБСОРБЕРЫ Пленочные абсорберы 305
Насадочные абсорберы 309
Механические пленочные абсорберы 321
Гидродинамика поверхностных абсорберов 324
Однофазное течение жидкости 324 Движение газа и двухфазное движение газа и жидкости 327 Количество удерживаемой жидкости 333 Гидравлическое сопротивление 337 Подвисание и захлебывание 349 Распределение и перемешивание потоков 354 Брызгоунос 364 Смоченная и активная поверхность 366
Массо- и теплопередача в поверхностных абсорберах 379 Массоотдача в газовой фазе 379 Массоотдача в жидкой фазе 392 Теплопередача в трубчатых пленочных абсорберах 404
Проектирование поверхностных абсорберов 405
Проектирование пленочных абсорберов 405
Проектирование насадочных абсорберов 406
Литература 413
ГЛАВА ПЯТАЯ Устройство барботзжных абсорберов 422
БАРБОТАЖНЫЕ Абсорберы со сплошным барботажным слоем 422
АБСОРБРРЫ Абсорберы тарельчатого типа 425
Абсорберы с подвижной насадкой 436
Абсорберы с механическим перемешиванием жидкости 437
Гидродинамика барботажных абсорберов 438
Режимы барботажа 439
Структура барботажного слоя 441
Гидравлическое сопротивление тарелок 448
е '
Гидродинамика отдельных типов барботажных абсорберов 449» Перемешивание в барботажных абсорберах 478 Брызгоунос 484 Поверхность контакта фаз при барботаже 487 Массо- и теплопередача в барботажных абсорберах 494
Массоотдача в газовой фазе 496
Массоотдача в жидкой фазе 501
Теплопередача в барботажном слое 508-
Проектирование барботажных тарельчатых абсорберов 511 Литература 521
ГЛАВА ШЕСТАЯ Устройство распиливающих абсорберов 531
РАСПИЛИВАЮЩИЕ Полые распиливающие абсорберы 531
Скоростные прямоточные распылнваюшие абсорберы 536
AtoCrUrtorjrbl Механические огспыливающие абсорберы 540
Гидродинамика распыливающих абсорберов 547
Движение капель в распыливающих абсорберах 547
Гидравлическое сопротивление 551
Брызгоунос 557
Поверхность контакта фаз 558
Массопередача в распыливающих абсорберах 560
Массоотдача в газовой фазе 560
Массоотдача в жидкой фазе 568
Проектирование полых распыливающих абсорберов 570
Литература 572
t
ГЛАВА СЕДЬМАЯ Условия проведения процессов абсорбции 577 |
СРАВНЕНИЕ Выбор типа абсорбера 586 ;
АБСОРБЦИОННЫХ Литература 586 АППАРАТОВ
ГЛАВА ВОСЬМАЯ Схемы абсорбционных установок 587
A RrnpRTTWПТГНЫР Схемы с однократным использованием поглотителя (без
АЬЬигЬЦИШШШГ. десорбции компонента) 587
УСТАНОВКИ Схемы с десорбцией компонента 590
Специальные схемы 597
Требования к промышленным поглотителям 599
Автоматическое регулирование абсорберов 600
Литература 602
Сод
ГЛАВА ДЕВЯТАЯ Расчет изотермической абсорбции (абсорбция
ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА С°2 водой) 6°3
ic^rkncunnn Расчет абсорбции с непрерывным отводом тепла
АБСОРБЕРОВ (абсорбция NH3 водой) 607
Расчет абсорбции со ступенчатым отводом тепла (абсорбция 5Оз серной кислотой) 613 Расчет адиабатической абсорбции летучим поглотителем (абсорбция НС1 водой) 619 Расчет абсорбции нескольких компонентов 622 Литература 627 Основные обозначения 628 Именной указатель 631 Предметный указатель
Цена: 500руб.
