Курсовая работа: Экстракция и реэкстракция урана

2.2 Расчет противоточного каскада
/>
Исходные данные для расчета
Концентрации экстрагентов:
/>д2эгфк= 60 — 65 г/л;
/>ТБФ = 60 — 65 г/л;
Отношение органической и водной фаз />= 1: 1,5;
Насыщение органической фазы по урану -/> = 10-16 г/л;
xF = 10 г/л;
xвых = 0,3 г/л
КПД ступени — 94-98%.
Решение:
1. Выбор расхода экстрагента:
Минимальное отношение потоков органической и водной фаз.
Концентрация урана в исходном водном растворе, г/л:
xF = /> моль/л
Максимальная емкость экстрагента, моль
ymax = /> моль
Оптимальное отношение потоков фаз. Требуемое извлечение:
/>%; />%;
значение
/>: />; />
Определение числа теоретических ступеней:
Необходимое число теоретических ступеней:
/>; />
/>ступеней
2.3 Расчет габаритных размеров смесителя-отстойника
Исходные данные для расчета:
Производительность по водной фазе Qв=16,7 м3/ч;
Соотношение фаз n=0,7;
Время пребывания реагентов в смесительной камере tсм=2мин;
Скорость расслаивания vот=10 м/ч;
Заданное число ступеней контакта Nр=6.
Решение:
Смесительная камера. Объем смесительной камеры Vск определяется по формуле:
Vск=Q·tсм,
где Q — производительность по сумме фаз, м3/ч.
Q=Qв (1+n),
где Qв — производительность по водной фазе, м3/ч;
n=Qо/Qв — соотношение фаз.
Qo — производительность по органической фазе, м3/ч;
tсм — время пребывания фаз в смесительной камере.
1. Q=16,7· (1+0,7) =28,39 м3/ч
2. /> м3
Как правило, смесительной камере придается форма куба, качественное перемешивание в котором достигается при минимальных затратах.
Wск=Bск=Lск=/>
Где Wск, Bск, Lск — высота, ширина, длина смесительной камеры, м
3. /> м
Принимаются Нск=0,98 м
Вск=0,98 м, Lск=0,98 м
Отстойная камера. 1. Площадь отстойной камеры Fок, м2 определяется по формуле:
/> = />м2;
где Q — производительность по сумме фаз, м3/ч;
vот — скорость расслаивания, м/ч;
q — удельная нагрузка по сумме фаз, м3/м2·ч;
2. Ширина отстойной камеры равна ширине смесительной камеры:
Вок=Вск
Вок=0,98 м;
3. Длина отстойной камеры:
/>/>= Lок=2,839/0,98=2,9 м;
4. Высота отстойной камеры равна высоте смесительной камеры:
Нок=Нск=0,98 м
5. Длина секции Lс, м:
Lс=Lск+Lок = 0,98 + 2,9 = 3,88 м
Размеры аппарата в целом определяются размерами секции и их числом.
6. Ширина аппарата Вап равна длине секции: Вап=Lс=3,88 м;
7. Длина аппарата Lап, м:
Lап=Вс·Nр=0,88·6 =5,28 м;
8. Объем секции Vс, м3:
Vс=Lс·Вс·Нсc=3,88·0,98·0,98=3,72 м3
9. Объем аппарата Vап, м3:
Vап=Vс·Nр,=5,28·6=31,68 м3