ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Общие представления из "Физико-химические основы жидкостной экстракции" Одним из методов интенсификации процесса экстракции является создание пульсации сплошной фазы. Впервые пульсацион-ная колонна была запатентована в 1935 г. Ван-Дейком [1]. В колонне Ван-Дейка пульсация осуществлялась за счет возвратнопоступательного движения тарелок. Однако в дальнейшем распространение получили пульсационные колонны с пульсирующим столбом сплошной фазы и неподвижными тарелками. Колонны с пульсирующими тарелками применяются значительно реже [2]. Некоторый интерес представляет применение таких колонн лишь при асинхронном движении тарелок [3]. [c.232] Пульсация столба жидкости достигается в пульсационных колоннах либо при помощи насоса без клапанов, присоединенного к нижней части колонны, либо при помощи гибких мембран. Производительность колонны с применением пульсации несколько уменьшается и составляет в среднем примерно 60% от производительности колонны без пульсации [5], однако, эффективность колонны резко возрастает примерно в 2—4 раза [6—12]. [c.232] Режим пульсации в колонне характеризуется обычно двумя величинами амплитудой пульсации X и частотой f. Иногда для характеристики режима пульсации применяется интенсивность пульсации — / = Я/. [c.232] По данным некоторых авторов, максимум эффективности наблюдается также при резонансных частотах [17], особенно в случае массопередачи на плоской границе раздела фаз. [c.233] Большинство исследователей объясняет возрастание эффективности экстракции при пульсации увеличением поверхности контакта фаз и повышением коэффициента массопередачи вследствие дополнительной турбулизации фаз. Зюлковский [18] считает одним из факторов, влияющих на повышение эффективности колонн при наличии пульсации возрастание времени контакта фаз вследствие увеличения пути капли, вызванного наличием возвратно-поступательного движения столба жидкости. С этим однако нельзя согласиться. Даже в случае достаточно большой разницы удельных весов в системе сплошная фаза — газ при небольших частотах колебания сплошной фазы мелкие частицы движутся как одно целое со сплошной средой [19, 20] и лишь при увеличении частоты или величины частиц наблюдается отставание. Этот факт свидетельствует об отсутствии влияния пульсации столба жидкости на относительную скорость движения диспергированных в ней частиц. Специальное исследование, проводившееся с единичными каплями в пульсирующем потоке, показало, что средняя скорость движения капли (диаметром до 0,4 хм) относительно стенок колонны не зависит от величины амплитуды и частоты пульсации и, таким образом, наличие пульсации не влияет на время пребывания капли в колонне. Что касается поверхности контакта фаз и коэффициента массопередачи при наличии пульсации, то вопрос об их увеличении не может быть рассмотрен в общем случае и будет рассматриваться в параграфах, посвященных отдельным типам пульсационных колонн. [c.233] При наличии пульсации при частотах, близких к резонансным, наблюдалась заметная деформация поверхности. Область максимума деформации тем шире, чем меньше капля. Для больших капель при больших амплитудах и резонансных частотах наблюдалось заметное увеличение средней поверхности капель. [c.234] Аналогичным путем получено трансцендентное уравнение, определяющее условие отсутствия кавитации и при турбулентном режиме [27]. [c.236] Уравнения (8.7) и (8.9), по сути дела, связывают частоту пульсации с максимальной амплитудой колебания, так как величина Q определяет величину хода плунжера, а последний связан с амплитудой пульсации в колонне. [c.236] Метод импеданса применим для расчета амплитуды пульсации нескольких пульсационных колонн, работающих от одного пульсатора. Подобное соединение колонн, по мнению некоторых авторов, является наиболее целесообразным, так как сокращает потребляемую пульсатора.ми мощность [30]. [c.237] Дальнейшее увеличение частоты приводит к выбросам жидкости и эмульгированию. [c.238] По своему конструктивному оформлению пульсационные колонны делятся на распылительные, насадочные и тарельчатые [33]. Так как условия массопередачи в них резко отличаются, то каждый из этих типов пульсационных экстракторов будет рассматриваться отдельно. [c.238] Вернуться к основной статье