Ellenáramú szétválasztó vegyipari alapműveletek elméleti fokozatszámának meghatározásáról, I. = Determination of the Theoretical Stage-number of Countercurrent Distributive Chemical Unit Operations

Jung, Gitta and Rózsa, Pál and Sárkány, György (1957) Ellenáramú szétválasztó vegyipari alapműveletek elméleti fokozatszámának meghatározásáról, I. = Determination of the Theoretical Stage-number of Countercurrent Distributive Chemical Unit Operations. A MAGYAR TUDOMÁNYOS AKADÉMIA MATEMATIKAI KUTATÓ INTÉZETÉNEK KÖZLEMÉNYEI, 2 (3-4). pp. 227-245.

Preview

Text cut_MATKUTINT_2_3_-_4_1957_pp227_-_245.pdf - Published Version Download (18MB) | Preview

Abstract

Az extrakció, abszorpció és rektifikálás az anyagátmenette! kapcsolatos ellenáramú szétválasztó alapmüveletek leggyakoribb csoportját alkotja. E három művelet mechanizmusának rendkívül hasonló jellege teszi kézenfekvővé elméleti tárgyalásuk hasonlóságát is. (Lásd: [1], [2], [3].) A mechanizmus lényeges vonásai a következők. Két, egymással korlátoltan vagy egyáltalán nem elegyedő fluidum-áram halad egymással szemben; az egyik fluidum-áram a művelet során egy vagy több értékes komponensben elszegényedik, a másik az előbbi rovására dúsul. Jelen tárgyalásban csupán egy értékes komponensre szorítkozunk. Ilyen értelemben a műveletekben legfeljebb három anyag: А, В, С szerepel. Legyen az értékes anyag C, amelyet túlnyomóan A-val és esetleg kevés B-vel képezett elegyéből kell kinyernünk. A és С egymással korlátlanul elegyednek. A és В egymással csak korlátoltan, illetve határesetben egyáltalán nem elegyednek. В és С elegyedhetnek korlátlanul vagy korlátoltan. Ez esetben extrakción azt értjük, hogy az A folyadékkal képezett, kevés B-t tartalmazó egyetlen A + С fázisból másik fázist alkotó В oldószerrel kioldjuk С nagyrészét, majd F-től további művelettel elválasztjuk C-t. Abszorpción azt értjük, hogy A (+ B) úgynevezett indifferens gázzal elegyített С gázt az A + B + C gázelegyből В folyadékkal kioldjuk (abszorbeáljuk) és az így nyert B+ C elegyet használjuk fel tovább. A fenti két műveletben tehát lényegében A + С elegy többé-kevésbé tökéletes szétválasztása megy végbe, mindkét esetben В folyadék (oldószer, szolvens) segítségével. Rektifikálásnál, amikor egyetlen értékes komponensről beszélünk (ez a kétkomponensű rektifikálás esete), az A + С elegyet nem harmadik, В anyag segítségével bontjuk szét, illetve állítunk elő belőle előírt tisztaságú C-t, hanem а В oldószer szerepét az A + С eleggyel közölt hő játssza. Extrahálás és abszorpció megoszlási egyensúlyon, a rektifikálás hőközléssel előállított párolgási (folyadék-gőz) egyensúlyon alapszik. Az elszegényedés, illetve dúsulás a két fluidum-áram vagy folyamatos, vagy véges számú úgynevezett buborékoltató tányéron, másképpen fokozaton lezajló bensőséges érintkezése során, a diffúzió és a fiziko-kémiai fázisegyensúly törvényei szerint megy végbe. Tanulmányunk célja ez utóbbi esetre egy olyan általános alapművelet modelljének megválasztása, amely lehetővé teszi a fenti három alapművelet egységes elméleti tárgyalását. Mindhárom művelet célja az értékes komponens elkülönítése előírt tisztaságban. Valamely előírt tisztasági fok eléréséhez a műveletnek meghatározott fokozatszáma tartozik. Tárgyalásunk alapján mátrix-számítás segítségével, gyakorlati számításokra alkalmas közelítő formulákat adunk ezen elméleti fokozatszám (tányérszám) meghatározására. Ezekből, az általános modell paramétereire nézve bizonyos értelemszerű megszorításokat téve, közvetlenül kiolvashatók az említett három alapműveletre vonatkozó eredményeink, amelyek — amint erre a dolgozat végén rámutatunk — speciális esetként magukban foglalnak néhány, az irodalomból már ismert eredményt.

Actions (login required)

Edit Item