Разделительные колонны - Тяжелые изотопы водорода в ядерной технике
Классификация и основные типы контактных устройств
Наибольшее практическое применение для разделения стабильных изотопов получили многоступенчатые процессы, осуществляемые в противотоке двух фаз-чаще всего газа или пара с жидкостью в разделительных колоннах. Устройство разделительных колонн должно обеспечивать создание наиболее благоприятных условий для развития поверхности контакта взаимодействующих фаз и интенсификации массообмена между ними.
Разделительная колонна представляет собой корпус, в котором расположены те или иные контактные устройства. По способу осуществления взаимодействия между фазами и конструкции контактных устройств разделительные колонны можно классифицировать следующим образом.[12,13]
Насадочные колонны(контактное устройство-насадка) характеризуются непрерывным изменением изотопного состава обменивающихся фаз, поверхность контакта фаз создается при стекании жидкости по поверхности твердых насадочных тел, заполняющих рабочий объем колонны, пар движется противотоком в свободном пространстве между элементами насадки. Различают регулярные насадки, образующие геометрически правильные каналы для прохода пара и нерегулярные(насыпные), когда элементы насадки, располагаясь в слое стохастически, образуют извилистые каналы неправильной формы.
Тарельчатые колонны(контактные устройства-тарелки) характеризуются ступенчатым изменением состава фаз, поверхность контакта фаз развивается потоками газа, барботирующего через слой жидкости, находящийся на каждой тарелке.
Тарельчатые колонны бывают с переливными устройствами для движения с тарелки на тарелку и без переливных устройств. В зависимости от вида устройств для прохода пара различают колпачковые, клапанные, ситчатые и некоторые другие тарелки этого типа.
Сюда относятся и колонны с прямоточными контактными устройствами, которые отличаются однонаправленным движением фаз на тарелке при сохранении противоточного перемещения от тарелки к тарелке. В таких устройствах используется не барботажный, а пленочный способ осуществления контакта фаз.
На тарелках без переливных устройств движение жидкости вниз и движение пара вверх происходит через одинаковые отверстия. Различают провальные тарелки с круглыми отверстиями(дырчатые), щелевые(решетчатые), с организованным движением жидкости.
Колонны с механическим приводом, или роторные колонны, отличаются наличием движущихся частей, способствующих развитию поверхности контакта и турбулизации взаимодействующих фаз. Роторные колонны подразделяются на разбрызгивающие, в которых вращающийся ротор распределяет жидкость в виде струй и капель, и пленочные, в которых вращение ротора вызывает распределение жидкости в виде быстротекущей пленки.[12]
Тип контактных устройств выбирают с учетом количества и свойств перерабатываемых потоков, условий процесса разделения. Так, например, для ректификации под вакуумом большей частью используются колонны с регулярной насадкой и роторного типа, как имеющие меньшее гидравлическое сопротивление. Для маломасштабных процессов разделения чаще всего используются насадочные колонны.[13]
Похожие статьи
-
Ректификация водорода с целью извлечения дейтерия - Тяжелые изотопы водорода в ядерной технике
В 1985-1991 годах на экспериментальном стенде ректификации водорода был выполнен большой цикл работ по исследованию гидравлических и разделительных...
-
Классификация методов разделения изотопов водорода - Тяжелые изотопы водорода в ядерной технике
Изотопное замещение в молекулах приводит к некоторому изменению физических и химических свойств вещества. Такие изменения наиболее сильно проявляются при...
-
Ректификация бензол жидкость Ректификация - массообменный процесс, который осуществляется в противоточных колонных аппаратах с контактными элементами...
-
Дейтерий и тяжелая вода - Тяжелые изотопы водорода в ядерной технике
Дейтерий (тяжелый водород) - один из двух стабильных изотопов водорода, ядро которого состоит из одного протона и одного нейтрона. Молекула D2 -...
-
Введение - Тяжелые изотопы водорода в ядерной технике
Практическое значение изотопов водорода определилось после изучения их ядерно-физических свойств, в первую очередь отношения дейтерия с нейтронам и...
-
Задание и исходные данные Необходимо рассчитать насадочную ректификационную колонну для разделения бинарной смеси диоксан - толуол. GD=1000 кг/ч, xF=45%...
-
Водород - Тяжелые изотопы водорода в ядерной технике
Водород - самый распространенный химический элемент во Вселенной. Он составляет примерно половину массы Солнца и большинства звезд, является основным...
-
Абсорбция -- поглощение веществ из газа (обычно из газовой смеси) или жидкости жидкостями или--реже--твердыми телами. Жидкость или твердое тело,...
-
Принципиальная схема ректификационной установки приведена на рисунке 2.1: Рис. 2.1 : Принципиальная схема ректификационной установки: 1 -...
-
В процессе проделанной работы была рассчитана ректификационная установка для разделения смеси диоксан-толуол. Были получены следующие данные: Диаметр...
-
Введение - НАСАДОЧНАЯ РЕКТИФИКАЦИОННАЯ КОЛОННА ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ БИНАРНОЙ СМЕСИ ДИОКСАН - ТОЛУОЛА
Ректификация - процесс разделения гомогенных смесей летучих жидкостей путем двустороннего массообмена и теплообмена между неравновесными жидкой и паровой...
-
Для примера, рассчитаем колонну при содержании легколетучего компонента (т. е. бензола) в исходной смеси 35 %(масс.), в дистилляте 98 %, в кубовой...
-
Таблица 2 - Структура сырья в производстве метанола, %. Сырье В мире Беларусь и Россия Природный газ 73,8 70,7 Нефть и нефтепродукты 24,4 4,0 Отходы...
-
Получение водорода электролизом воды, Понятие и сущность электролиза - Электролиз воды
Понятие и сущность электролиза Электролизом называется окислительно-восстановительный процесс, происходящий на электродах под действием электрического...
-
ГАЗОВАЯ ХРОМАТОГРАФИЯ, Газо-адсорбционная хроматография - Хроматография как метод исследования
В газовой хроматографии (ГХ) в качестве подвижной фазы используют инертный газ (азот, гелий, водород), называемый газом носителем. Пробу подают в виде...
-
Качественные методы анализа - Разработка технологической схемы получения анизола и крезола
Рециркуляционных реакционно-ректификационных процессов. При анализе сложных ХТС, характеризующихся большим числом параметров и переменных необходимо...
-
Ректификация - Изучение методов жидких и газообразных и однородных неоднородных систем
РЕКТИФИКАЦИЯ (от позднелат. rectificatio - выпрямление, исправление), разделение жидких смесей на практически чистые компоненты, отличающиеся т-рами...
-
Классификация способов ферментации и ферментеров - Аэробные и анаэробные биореакторы
Ферментация - это совокупность процессов, результатом которых является культуральная жидкость [6]. Ферментация (культивирование) может протекать как в...
-
Источники поступления тяжелых металлов (меди) в водоемы Основными загрязнителями окружающей среды являются тяжелые металлы. К ним относятся химические...
-
В 1999 исследователи из Университета Вены продемонстрировали применимость корпускулярно-волнового дуализма к таким молекулам как фуллерен Гидратированный...
-
Техника безопасности, Расчет заземляющего устройства, Грозозащита - Расчет токов короткого замыкания
Расчет заземляющего устройства При расчете заземляющего устройства определяется тип заземлителей их количества и сечения, также место размещения. Расчет...
-
Насосы - НАСАДОЧНАЯ РЕКТИФИКАЦИОННАЯ КОЛОННА ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ БИНАРНОЙ СМЕСИ ДИОКСАН - ТОЛУОЛА
Для перекачки кубового остатка и исходной смеси исходя из расходы и высоты, на которую подается жидкость, выберем насосы из таблицы соответственно под...
-
Процесс получения водорода электролизом воды - Электролиз воды
При воздействии постоянного электрического тока на воду происходит разложение воды на водород и кислород Н2О = Н2 + 0,5О2 с выделением на катоде -...
-
Гидравлическое сопротивление насадки ДР находят по уравнению ДР=10169 - UДРС. (3.23) Гидравлическое сопротивление сухой неорошаемой насадки ДРС...
-
Получение тяжелой воды - Электролиз воды
Электрохимические методы получения тяжелой воды основаны на фракционировании изотопов водорода в процессе электрохимического разряда водорода. В...
-
Высота ректификационной колонны насадочного типа находится из уравнения: НК=Ят+(т-1)рР+ЯВ+ЯН+НК+НД (3.15) Где Z=5 м - высота насадки в одной секции; n -...
-
Обозначим массовый расход дистиллята через GD кг/с, кубового остатка GW Кг/с, исходной GF кг/с. Из уравнений материального баланса ректификационной...
-
Описание схемы ректификационной установки - Колонные аппараты
Процесс непрерывной ректификации осуществляется в ректификационной установке, включающей колонну ректификации, подогреватель исходной смеси, дефлегматор,...
-
Способность минералов закрепляться на поверхности раздела воздух - вода (или в общем случае газ - жидкость) зависит от степени полярности минеральной...
-
Получение фруктозы - Особенности фруктозы
Хроматографическое разделение глюкозы и фруктозы проводится в колонне, заполненной смолой с размерами частиц 0,3-0,35 мм. В верхнюю часть колонны...
-
Конструкторы смесительно-отстойных и распылительных экстракторов
Промышленные экстракторы, как правило, представляют собой устройства непрерывного действия. Экстракторы периодического действия применяют в малотоннажных...
-
В химической технологии для разделения жидких однородных смесей, состоящих из двух или большего числа компонентов, широко используются процессы...
-
Гетерогенные процессы в системе "газ - жидкость" - Химические процессы и реакторы
Газожидкостные реакции - гетерогенные процессы, включающие в себя химическое взаимодействие между реагентами, один из которых находится в газовой фазе, а...
-
Адсорбенты Применяемые адсорбенты характеризуются адсорбционной активностью, истинной и насыпной плотностью, удельной поверхностью общим объемом пор и их...
-
Расчет высоты насадки - Колонные аппараты
Расчет высоты насадочной колонны ведем согласно [11] через высоту, эквивалентную теоретической тарелке (ВЕТТ).Высота слоя насадки НН может быть...
-
Определение числа тарелок - Колонные аппараты
Для определения числа тарелок воспользуемся методом кинетической кривой. Этот метод основан на определении КПД тарелки по Мэрфи и позволяет находить...
-
Рис. 6. Масс-спектрометрия с бомбардировкой быстрыми атомами, также известная как жидкостная масс-спектрометрия вторичных ионов (LSIMS). Бомбардировка...
-
Заключение - Абсорбция аммиака
На современном этапе для большинства промышленных предприятий очистка вентиляционных выбросов от вредных веществ является одним из основных мероприятий...
-
Исходя из имеющегося в лаборатории оборудования и реактивов, синтез фенола решено было производить из анилина. Необходимое оборудование и реактивы:...
-
Заключение - Синтез на основе оксидов углерода и водорода
Огромное значение имеет освоенный в 20-е годы процесс получения из синтез-газа метанола - важнейшего продукта химической промышленности. В то же время...
Разделительные колонны - Тяжелые изотопы водорода в ядерной технике