Э Массообменные процессы химической технологии. Л., «Химия», 1975.
В монографии впервые с единой точки зрения рассматриваются теоретические основы важнейших процессов химической технологии, протекающих в системах с твердой фазой (растворение, экстрагирование, кристаллизация, адсорбция, сушка). Учтены последние достижения в этой области. Дается анализ работы наиболее распространенных и новых конструкций массообменных аппаратов. Приведены конкретные расчетные примеры с применением метода математического моделирования и ЭВМ.
Книга предназначена для научных работников и инженеров химической и смежных с ней отраслей промышленности. Она может также служить пособием для аспирантов и студентов.
336 стр., 7 табл., 178 рис., литература 182 ссылок.
_ 314П2-19П
ПРЕДИСЛОВИЕ
Интенсификация технологических процессов и повышение эффективности химических производств относятся к числу наиболее актуальных проблем современной химической технологии. Одним из методов решения этих проблем является резкое повышение производительности единицы аппаратурного объема, создание агрегатов большой единичной мощности. В основе решения таких задач должны лежать закономерности процессов химической-технологии, методы математического и физического моделирования, автоматизированное проектирование и разработка систем управления.
Среди важнейших процессов химической технологии большое место занимает группа массообменных процессов в системах газ — жидкость, пар — жидкость, жидкость — жидкость, а также в системах твердая фаза — газ, твердая фаза — жидкость, твердая фаза — жидкость — газ.
Теоретические основы и вопросы интенсификации процессов абсорбции, дистилляции, ректификации и жидкостной экстракции рассматриваются в монографии В. В. Кафарова «Основы массопе-редачи» («Высшая школа», 2-е изд., 1972).
Массообменные процессы в системах с твердой фазой (процессы адсорбции, десорбции, сушки, кристаллизации, растворения, экстрагирования и др.) отличаются характером внешних гидродинамических явлений и условиями внутреннего массопереноса. Поэтому представляется целесообразным рассмотреть теоретические основы и методы повышения эффективности этой группы массообменных процессов с единой точки зрения и сделать некоторые обобщения.
В предлагаемой читателю книге существенное внимание уделяется общим вопросам нестационарного массопереноса в процессах с твердой фазой. Особенности гидродинамики и внешней мас-соотдачи изложены кратко. При анализе отдельных процессов
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие..........................х 3
Глава 1. Общие вопросы массопередачи.............б
1.1. Основные понятия и уравнения гидродинамики........ б
1.2. Внешний массообмен................. 14
Уравнение конвективной диффузии . . . '......... 15
Диффузионный пограничный слой............. 21 -
Массообмен в турбулентном потоке............ 29
Массообмен с телами необтекаемой формы......... 31
1.3. Явления переноса в капиллярно-пористых телах....... 32
Элементарные процессы переноса ............. 32
Уравнение эффективной диффузии............ 39
Методы экспериментального определения Д, . . ....... 43
Послойная отработка твердой фазы ............ 45
1.4. Движение фаз в массообменных аппаратах......... 48
Уравнение движения твердой частицы в потоке........ 48
Уравнения движения двухфазных потоков..........49
Время пребывания фаз в проточном аппарате ........ 54
Гидродинамика псевдоожиженного слоя.......... 56
1.5. Оссновы расчета массообменных процессов......... "2
Аппараты с неподвижным слоем материала......... 64
Стационарный массообмен в движущихся слоях..... . "6
Непрерывнодействующие аппараты полного перемешивания . . . 1|
1.6. Оптимизация режимов работы многосекционных аппаратов . . . 7_5
1.7. Масштабирование массообменных аппаратов ..,.,.... ">
Литература........................ 79
Глава 2. Экстрагирование................. . . 81
2.1. Растворение твердых веществ..........'....- 81
Кинетика растворения одиночной частицы........ .83
Массовое растворение.................86
Растворение полидисперсного материала.......... "92
Экспериментальная кинетика растворения..........94
2.2. Экстрагирование твердых веществ............103
Послойное экстрагирование............... 104
Экспериментальная кинетика экстрагирования ....... .112
2.3. Экстрагирование растворенных веществ . . . . . . '. . . . 120
Монодисперсный материал.............. . 120
Полидисперсный материал...............123
Экспериментальная кинетика экстрагирования........126
Численные методы расчета процессов экстрагирования.....127
Экспериментальное определение Д, . . -...........1^ •
2.4. Конструктивное оформление процессов экстрагирования.....130
Литература........................133 f
Глава 3. Кристаллизация...................134
3.1. Кинетика кристаллизации............... 135
Образование зародышей................ 135
Рост кристаллов........ ......... J38
32. Массовая кристаллизация............... J41
Периодическая кристаллизация.............. 141
Непрерывная кристаллизация........,...... 148
3.3. Экспериментальное изучение кинетики кристаллизации..... 159
3.4. Конструктивное оформление процессов кристаллизации .... 164 Литература........................ 169
Глава 4. Адсорбция.....................170
4.1. Особенности структуры адсорбентов............171
4.2. Равнове'сные соотношения................172
4.3. Кинетика адсорбции.................. 176
Особенности переноса вещества внутри адсорбентов . г . . . . 176
Распределение адсорбтива в зерне ............ 178
Послойная отработка адсорбента......."...... 181
Определение коэффициентов внутренней диффузии ...... 184
4.4. Кинетика десорбции..................188
4.5. Методы расчета адсорбционных и десорбционных процессов . . . 190
Плотный неподвижный слой.......'........190
Движущийся слой...................197
Псевдоожиженный слой................ 206
4.6. Конструктивное оформление адсорбционных процессов .... 227 Литература........................232
Глава 5. Сушка......................234
5.1. Равновесие капиллярно-пористого материала с влажным воздухом 234
5.2. Внешний тепло- и массообмен.............. 236
5.3. Внутренний тепло- и массоперенос............ 240
.Закономерности процессов переноса............ 240
Дифференциальные уравнения переноса............ 243
Аналитические результаты...............247
Экспериментальное определение кинетических коэффициентов . . 252
5.4. Упрощенные модели кинетики сушки...........254
5.5. Методы обобщения экспериментальных данных по кинетике сушки 258
5.6. Экспериментальные методы получения кинетических данных . . 264 ' 5.7. Расчет аппаратов для сушки дисперсных материалов.....272
Противоточный аппарат полного вытеснения.........272
Односекционный аппарат полного перемешивания......273
Многосекционный аппарат...............281
5.8. Обезвоживание растворов, суспензий и паст в псевдоожиженном
слое........................291
Обезвоживание с получением гранулированного продукта . . . 292 Сушка на инертных телах...............313
5.9. Особенности конструктивного оформления процесса конвективной сушки .......................316
Литература........................325
Предметный указатель.................327
Цена: 150руб.
