Массопередача с химической реакцией в условиях самопроизвольной межфазной конвекции в процессах жидкостной экстракции

Массопередача с химической реакцией в условиях самопроизвольной межфазной конвекции в процессах жидкостной экстракции

Автор: Ермаков, Сергей Анатольевич

Шифр специальности: 05.17.08

Научная степень: Докторская

Год защиты: 2006

Место защиты: Екатеринбург

Количество страниц: 405 с. ил.

Артикул: 2979281

Автор: Ермаков, Сергей Анатольевич

Стоимость: 250 руб.

Массопередача с химической реакцией в условиях самопроизвольной межфазной конвекции в процессах жидкостной экстракции  Массопередача с химической реакцией в условиях самопроизвольной межфазной конвекции в процессах жидкостной экстракции 

СОДЕРЖАНИЕ
Введение.
1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ В ОБЛАСТИ МАССООБМЕНА, ПРОТЕКАЮЩЕГО В УСЛОВИЯХ САМОПРОИЗВОЛЬНОЙ МЕЖФАЗНОЙ КОНВЕКЦИИ
1.1. Эффект Марангони и самопроизвольная межфазная конвекция
1.2. Методы обнаружения и исследования СМК
1.3. Условия возникновения самопроизвольной межфазной конвекции
1.4. Массопередача с химической реакцией в условиях СМК.
1.5. Массопередача в многокомпонентной системе
1.6. Выводы и постановка задач исследования.
2. ИССЛЕДОВАНИЕ МАСОПЕРЕДАЧИ С ХИМИЧЕСКОЙ РЕАКЦИЕЙ В УСЛОВИЯХ СМК ЧЕРЕЗ ПЛОСКУЮ ГРАНИЦУ РАЗДЕЛА ФАЗ.
2.1. Методическая часть .
2.1.1. Выбор объектов исследования.
2.1.2. Описание экспериментальной установки и методики проведения эксперимента.
2.1.3. Методика обработки экспериментальных данных по изучению массопередачи с химической реакцией в условиях СМК через плоскую границу
раздела фаз.
2.1.4. Методики обнаружения СМК при массопередаче с химической реакцией
через плоскую границу раздела фаз.
2.1.5. Выбор факторов, определяющих возникновение межфазной неустойчивости. Оценка условий возникновения межфазной неустойчивости и интенсивности СМК при массопередаче с химической реакцией
2.1.6. Выбор области протекания процесса.
2.2. Влияние физикохимических факторов на закономерности массопередачи с химической реакцией в условиях СМК
2.2.1. Влияние межфазного натяжения системы
2.2.2. Влияние концентрационного уровня переносимого вещества
2.2.3. Влияние концентрационного уровня связующего реагента
2.2.4. Влияние поверхностной активности переносимого вещества
2.2.5. Влияние вязкости отдающей и принимающей фаз.
2.2.6. Влияние принудительной конвекции
2.3. Моделирование процесса массопередачи с химической реакцией в условиях СМК через плоскую границу раздела фаз.
2.3.1. Математическое описание процесса массопередачи в условиях СМК
2.3.2. Расчет процесса массопередачи с химической реакцией в условиях СМК
через плоскую границу раздела фаз.
2.4. Выводы
3. ИССЛЕДОВАНИЕ МАССОПЕРЕДАЧИ С ХИМИЧЕСКОЙ РЕАКЦИЕЙ В УСЛОВИЯХ
СМК ЧЕРЕЗ СФЕРИЧЕСКУЮ ГРАНИЦУ РАЗДЕЛА ФАЗ.
3.1. Методическая часть
3.1.1. Выбор объектов исследования
3.1.2. Описание экспериментальной установки и методики проведения эксперимента
3.1.3. Методика обработки экспериментальных данных по изучению массопередачи с химической реакцией в условиях СМК
на сферической границе раздела фаз .
3.1.3.1. Методика обработки экспериментальных данных по массопередаче с химической реакцией в условиях СМК в период образования капли
3.1.3.2. Методика обработки экспериментальных данных по массопередаче с химической реакцией в условиях СМК в период свободного движения капли.
3.1.4. Методики обнаружения СМК при массопередаче с химической реакцией через сферическую границу раздела фаз.
3.1.5. Выбор области протекания процесса, высоты колонны и времени каплеобразован ия.
3.2. Влияние физикохимических факторов на величину концевого эффекта в период каплеобразования при массопередаче с химической реакцией в условиях СМК
3.2.1. Влияние межфазного натяжения системы на величину
концевого эффекта
3.2.2. Влияние начальной концентрации переносимого вещества на величину концевого эффекта.
3.2.3. Влияние концентрации связующего реагента на величину
концевого эффекта
3.2.4. Влияние поверхностной активности переносимого вещества на величину концевого эффекта.5 .
3.2.5. Влияние вязкости отдающей и принимающей фаз на величину
концевого эффекта.
3.2.6. Влияние направления массопередачи из капли и в каплю на величину концевого эффекта
3.3. Влияние физикохимических факторов на закономерности массопередачи с химической реакцией в условиях СМК во время свободного движения капли
3.3.1. Влияние межфазного натяжения системы
3.3.2. Влияние концентрационного уровня переносимого вещества
3.3.3. Влияние концентрационного уровня связующего реагента
3.3.4. Влияние поверхностной активности переносимого вещества
3.3.5. Влияние вязкости отдающей и принимающей фаз.
3.4. Моделирование процесса массопередачи с химической реакцией в условиях СМК через сферическую границу раздела фаз.
3.4.1. Расчет процесса массопередачи с химической реакцией в условиях СМК
в период каплеобразования.
3.4.2. Расчет процесса массопередачи с химической реакцией в условиях СМК
в период свободного движения капли
3.5. Выводы
4. ИССЛЕДОВАНИЕ МАССОПЕРЕДАЧИ С ХИМИЧЕСКОЙ РЕАКЦИЕЙ В УСЛОВИЯХ
СМК В ГРАВИТАЦИОННЫХ ЭКСТРАКТОРАХ.
4.1. Методическая часть
4.2. Исследование массопередачи с химической реакцией в условиях СМК
в распылительной колонне.
4.2.1. Описание экспериментальной установки и методики проведения эксперимента.
4.2.2. Методика обработки экспериментальных данных по изучению массопередачи с химической реакцией в условиях СМК в распылительной
колонне.
4.2.3. Закономерности массопередачи с химической реакцией в условиях СМК
в распылительной колонне
4.3. Исследование массопередачи с химической реакцией в условиях СМК
в тарельчатой колонне
4.3.1. Описание экспериментальной установки и методики проведения
эксперимента
4.3.2. Методика обработки экспериментальных данных по изучению массопередачи с химической реакцией в условиях СМК в тарельчатой
колонне
4.3.3. Закономерности массопередачи с химической реакцией в условиях СМК
в тарельчатой колонне
4.4. Исследование массопередачи с химической реакцией в условиях СМК
в диафрагменном смесителе.
4.4.1. Описание экспериментальной установки и методики проведения эксперимента
4.4.2. Закономерности массопередачи с химической реакцией в условиях СМК
в диафрагменном смесителе
4.5. Моделирование процесса массопередачи с химической реакцией в условиях СМК
в гравитационных экстракторах.
4.5.1. Постановка задачи и вывод модели для тарельчатой колонны
4.5.2. Постановка задачи и вывод модели для распылительной колонны
4.6. Выводы
5. ИНТЕНСИФИАЦИЯ ПРОЦЕССА ЭКСТРАКЦИИ ХЛОРФЕНОЛОВ
В ПРОИЗВОДСТВЕ АМИННОЙ СОЛИ 2,4 ДИХЛОРФЕНОКСИУКСУСНОЙ
КИСЛОТЫ.
5.1. Исследование совместной массопередачи веществ в многокомпонентной системе
5.1.1. Исследование кинетики совместной массопередачи микро и макрокомпонентов через плоскую границу раздела фаз в условиях СМК
5.1.2. Исследование кинетики совместной массопередачи двух компонентов с соизмеримыми концентрациями через плоскую границу раздела фаз
в условиях СМК.
5.1.3. Расчет диффузионных потоков переносимых компонентов при совместной массопередаче через плоскую границу раздела фаз в условиях СМК
5.1.4. Исследование кинетики совместной массопередачи микро и макрокомпонентов через сферическую границу раздела фаз в условиях СМК
5.1.5. Исследование кинетики совместной массопередачи двух компонентов
с соизмеримыми концентрациями через сферическую границу раздела фаз в условиях СМК.
5.1.6. Исследование кинетики совместной массопередачи двух компонентов
в условиях СМК в период каплеобразования.
5.1.7. Расчет диффузионных потоков переносимых компонентов при совместной массопередаче через сферическую границу раздела фаз в условиях СМК
5.1.8. Исследование кинетики совместной массопередачи микро и макрокомпонентов
в гравитационных экстракторах в условиях СМК.
5.1.9. Исследование кинетики совместной массопередачи компонентов с соизмеримыми концентрациями в гравитационных экстракторах
в условиях СМК.
5.1 Расчет диффузионных потоков переносимых компонентов при совместной
массопередаче в гравитационных экстракторах в условиях СМК.
5.2. Экстракционная очистка технического 2,4дихлорфеиола.
5.2.1. Экстракция 2,4ди и 2,6дихлорфснолов на лабораторной и опытнопромышленной установке
5.2.2. Промышленная установка экстракционной очистки технического 2,4дихлорфенола
5.3. Регенерация гетрахлорэтилена в производстве фенокси, крезокси и 2,
дихлорфеиоксиуксусных кислот
5.3.1. Регенерация тстрахлорэтилена на опытнопромышленном диафрагменном
смесителе
5.4. Выводы.
Заключение
Общие выводы
Список литературы


Создание математических моделей для расчета процесса массопередачи с химической реакцией в условиях СМК в гравитационных экстракторах. Установление основных закономерностей односторонней совместной массопередачи веществ в многокомпонентной системе в условиях СМК через плоскую, сферическую границы раздела фаз и в условиях стесненного движения капель. Определение влияния СМК на интенсивность процесса массопередачи с химической реакцией в промышленных экстракционных системах и эффективность работы промышленных аппаратов. Глава 2. Основной задачей данного раздела является разработка надежных методик проведения эксперимента на модельных системах, обработки экспериментальных данных, обнаружения самопроизвольной межфазной конвекции, а также изучение кинетики массопередачи с химической реакцией в условиях СМК на плоской границе раздела фаз. Важным моментом в научном исследовании является выбор объектов исследования и определяющих параметров массопередачи с химической реакцией в условиях СМК, которые бы позволили оценить влияние того или иного физикохимического фактора на условия возникновения межфазной неустойчивости, интенсивность массопередачи в условиях СМК и интенсивность самой СМК. Исследования массопередачи с химической реакцией в условиях СМК проводили на экстракционных системах, широко применяемых в лабораторной практике и промышленных производствах. Выбор экстракционных систем определялся широким диапазоном физикохимических свойств взаимодействующих фаз и переносимых веществ табл. СМК. Как следует из работы 3, массопередача с химической реакцией может протекать в трех областях кинетической, диффузионной, смешанной, в зависимости от скорости химической реакции. Для того, чтобы исключить влияние химической реакции на кинетические закономерности массопередачи необходимым условием является протекание процесса в диффузионной области, в этом случае общая скорость процесса лимитируется скоростью диффузии переносимого вещества уравнение 1. Анализируя все вышеизложенное и приняв во внимание, что реакция должна широко применяться как в лабораторной, так и промышленной практике, для исследования кинетики массопередачи с химической реакцией в условиях СМК была выбрана реакция нейтрализации кислоты раствором гидроксида натрия. Как видно из табл. В качестве переносимых веществ применяли гомологический ряд карбоновых кислот, различных по своей поверхностной активности и инактивнос вещество йод. В качестве связующих реагентов применяли гидроксид натрия и тиосернокислый натрий марок хч и чда. Органические растворители и переносимые вещества, использованные для проведения экспериментов, предварительно очищали возгонка, перегонка. Чистоту всех реагентов контролировали по показателю преломления и температуре кипения. Для изучения определенного физикохимического параметра применяли искусственные методы его изменения. С помощью этих методов было установлено влияние начальной концентрации переносимого вещества, концентрации связующего реагента, вязкости и межфазного натяжения, а также гидродинамики в фазах на закономерности массопередачи с химической реакцией в режиме межфазной нестабильности. Исследования на плоской границе раздела фаз проводили в термостатированной ячейке Льюиса с внутренним диаметром 0, м и высотой 0, м. Объемы контактирующих фаз Уф составляли мл. Температура поддерживалась постоянной, 0,1 С. Фазы перемешивались двухярусной двухлопастной мешалкой, лопасти которой были расположены под углом к оси мешалки. Для перемешивания использовали синхронный двигатель модели СД. Опыты проводили при числе оборотов мешалки п 4 обмин. Схема экспериментальной установки представлена на рис. Перед экспериментом органическую и водную фазу взаимонасыщали помещали в колбу равные объемы органического растворителя и дистиллированной воды и выдерживали в течение часов для исключения влияния массообмена растворителей на кинетические закономерности массопередачи основного переносимого вещества. Переносимое вещество растворяли в отдающей органической фазе, связующее в водной фазе. Перед началом опыта фазы тсрмостатировапи в течение минут, чтобы исключить влияние температурного фактора.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.190, запросов: 242