ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Методы диспергирования газов из "Справочник инженера - химика том второй" В целом проблема диспергирования газа в жидкости может быть разрешена двумя путями либо газ вводится в жидкость в виде пузырьков необходимой величины или в виде меньших пузырьков, которые затем вырастают до желаемого размера, либо массивный пузырь или поток газа разбивается в жидкости. [c.88] Простые барботеры. Простейшим способом диспергирования газа в жидкости, заключенной в сосуд, является ввод - газа через открытый патрубок, горизонтальную перфорированную трубу или перфорированную пластину в дне сосуда. При обычных скоростях газа (соответствующих струйному режиму) независимо от размера отверстий будут получаться относительно большие пузыри газа. [c.88] Распределители из перфорированных труб или пластин обычно имеют отверстия с диаметром 3—12,5 мм. Распределитель с перфорированной трубой должен быть сконструирован таким образом, чтобы сопротивление отдельного отверстия превышало сопротивление трубы, так как в противном случае отверстия, наиболее удаленные от источника газа, могут не работать. [c.88] Для слоя жидкости высотой 0,92 м указанные скорости рекомендуется удвоить. [c.88] Для перемешивания тяжелой грубой суспензии, уровень которой может меняться в широких пределах, рекомендуется эрлифтная система состоящая из барботера, помещенного в циркуляционную трубу с разгрузочными окнами на различных уровнях (рис. 1-123). [c.88] Установлено что при барботировании воздуха через трубку диаметром 6,3 мм со скоростью 0,015 л /л в слой водного раствора сульфата натрия высотой 24 см поглощалось менее 1% кислорода, в то время как при интенсивном перемешивании поглощение достигало 42%. Для перфорированной пластины с увеличением скорости газа поверхность раздела фаз возрастает почти линейно вплоть до достижения удельной поверхности 26.2 м м . Дальнейшее повышение скорости газа не приводит к увеличению удельной поверхности. [c.89] Ситчатые тарелки могут рассматриваться как специальные случаи распределителей с перфорированными пластинами. [c.89] Пористые перегородки изготовляются также из фарфора, стекла, карбида кремния и ряда металлов (мо-нель, инконель, бронза, хастеллой, стеллит Ь-605, золото, платина и нержавеющая сталь многих марок). Воздухопроницаемость пористых перегородок свидетельствует об относительно невысоком сопротивлении этих материалов гомогенным жидкостям, однако сопротивление смоченных перегородок потоку газа возрастает. [c.89] Воздухопроницаемость пористых угольных перегородок, погруженных в воду, показана на рис, 1-124. Сравнимые данные по воздухопроницаемости пластин пористого алунда двух сортов приведены в табл. 1-15. Пользуясь данными рис. 1-124 или табл. 1-15 при расчетах, к перепаду давлений, найденному в таблице или на графике, нужно прибавлять гидростатическое давление на барботер. [c.89] Скорость газа, при которой коалесценция начинает уменьшать эффективность диспергирования, по-видимому, зависит не только от размера пор и структуры диспергирующей среды, но и от свойств жидкости, высоты слоя жидкости, перемешивания и т. п. Предполагается, что для пористого угля наилучшее распыление может быть достигнуто, если избегать диапазонов, показанных на рнс. 1-124 пунктиром. Для распылителей из микропористой нержавеющей стали, в которой поры мельче, чем в угле, чтобы избежать заметной коалесценции пузырьков рекомендуется придерживаться рабочего предела 0,04 м 1 [м сек). [c.89] Пластины пористого материала, склеенные или сваренные вместе,, образуют диафрагму, обычно горизонтальную. На трубах при достаточно высоких скоростях, когда начинается барботирование с поверхности, обращенной вниз, часто наблюдается коалесценция, но зато их легко демонтировать для очистки или замены. Роу утверждает, что трубы из карбида кремния предпочтительнее горизонтальных пластин того же материала, так как циркулирующая между трубами жидкость очищает их. Он сообщает, что максимальная производительность для горизонтальной трубы и горизонтальной пластины из этого материала составляет соответственно 0,025 и 0,015 м Км - сек). [c.89] Пористые распределители используются в основном для ускорения абсорбции газа, особенно при аэрации сточных и промышленных вод. Разработаны технические условия определяюш,ие скорость абсорбции кислорода из воздуха, если воздух барботируется через пористую аэрационную пластину со скоростью 0,00965 м ( м -сек) в слод водного раствора сульфита натрия высотой 915 мм, находящийся в сосуде. Для пластин из кремния к окиси алюминия получена скорость абсорбции порядка 34—62 частей на миллион Частей в час [эквивалентно коэффициентам 48-10- — 96-10 кмоль м ч атм)]. Скорость линейно уменьшалась с увеличением проницаемости пластины. При пропускании через угольные трубы и пластины воздуха со скоростью 0,012 м (м -сек) получаемые значения сульфитного числа приблизительно обратно пропорциональны номинальному диаметру пор перегородки. Однако при скорости 0,06 м Цм -сек) эта зависимость не прослеживается, что, по-видимому, указывает на коалесценцию на поверхности мелкопористой перегородки. Это подтверждается наблюдениями Хоугтона и др. которые отмечают сравнительно малое влияние размера пор на скорость абсорбции двуокиси углерода в воде при скоростях газа от 0,06 до 0,086 м (м сек) и для пор величиной от 72 мкм до 1,15 мм. [c.90] Влияние поверхностно-активных веществ (ПАВ) на работу пористой перегородки недостаточно ясно. Экенфельдер (см. выше) отмечает неопределенность влияния ПАВ в малых концентрациях они обычно снижают коэффициенты абсорбции кислорода в воде, в то время как вещества, разрушающие или подавляющие пену, могут иногда уменьшать (до 50%), а иногда увеличивать (до 164%) коэффициенты по сравнению с полученными на чистой воде. [c.91] Главный недостаток пористых распылителей — склонность к забиванию. Кроме очебидиых случаев, когда твердые частички вносятся в поры перегородки газом или задерживаются на наружной поверхности распылителя, забивание может происходить и в случае химической реакции или кристаллизации растворенного вещества из абсорбента внутри пор материала перегородки. Возможно, плохая воспроизводимость лабораторных данных по окислению сульфита на пористых перегородках, по крайней мере частично, вызывается засорением перегородки, причем характер этого явления неясен . Распылители из пористого угля, барботирующие смесь воздуха с двуокисью углерода в водный раствор соды, забиваются быстро и необратимо. Забивание вызывается бикарбонатом натрия, да-же если концентрация этой соли в абсорбенте значительно ниже насыщения. [c.91] В одном из типов установок для пенной флотации воздух распределяется через пористую диафрагму (обычно, холст или перфорированный лист резины) со скоростью 0,035—0,076 площади диафрагмы сек). [c.91] Сопротивление диафрагмы из трехслойного холста колеблется в пределах 0,105—0,28 кг1см в зависимости от степени забивания. Листовая резина толщиной 2— 4 мм имела перфорацию 31 отв1см при диаметре отверстий 1,0—1,35 мм. Сопротивление такой диафрагмы составляет 0,25—0,5 сопротивления диафрагмы из холста, причем забивается она не так быстро. [c.91] Вернуться к основной статье