ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Экспериментальные данные по продольному перемешиванию в вибрационных аппаратах из "Вибрационные массообменные аппараты" Общим для большинства методов исследования продольного перемешивания является наложение концентрационного возмущения на систему. Используется несколько видов концентрационного возмущения 1) импульсный метод — импульс в виде б-функции 2) импульсный метод — любой вид импульса 3) метод ступенчатого изменения концентрации (метод вымывания, метод сдвига концентрации) 4) частотный метод (концентрационное возмущение в виде периодически изменяющейся во времени функции — обычно синусоидальное) 5) стационарный метод. [c.107] Наибольшее распространение получил метод импульсного ввода индикатора в виде б-функции в поток на входе в аппарат. Этот метод дает непосредственно экспериментальную функцию распределения времени пребывания в виде С-кривой. [c.107] При исследованиях продольного перемешивания в качестве индикаторов чаще всего используются растворы солей или различные красители. Измерение их концентраций обычно проводится соответственно кондукто-метрически и колориметрически, чаще с непрерывной регистрацией показаний записывающим устройством. [c.107] После получения экспериментальных С-кривых, рассчитываются их статистические параметры (чаще всего дисперсия и начальные моменты 1—4 порядков). Связь статистических параметров С-кривых с параметрами диффузионной и ячеечной моделей приведена в работах [150, 163]. [c.107] Выбор типа изотопа для использования в качестве трассера при исследовании продольного перемешивания диктуется следующими соображениями растворимостью в исследуемой среде и химической устойчивостью радио-токсичностью удельной активностью типом и энергией распада периодом полураспада летучестью. [c.108] В исследованной системе вода — трихлорэтилен (ТХЭ) движение водной фазы прослеживалось при использовании в качестве индикатора водного раствора иодистого калия, хорошо растворимого в воде и практически нерастворимого в трихлорэтилене. Органическая фаза (ТХЭ) метилась олеиновой кислотой, в которой один атом водорода замещен радиоактивным иодом. Схема опытной установки для исследования продольного перемешивания показана на рис. У1-1. [c.108] Установка состоит из вибрационного экстрактора 20 диаметром 0,3 м с высотой рабочей части 6 м, представляющего собой колонный аппарат, разделенный на отдельные секции дисками насадки 18. Диски с помощью дистанционных втулок жестко закреплены на общей центральной штанге 10, которая с помощью кривошипношатунного механизма вместе с дисками приводится в возвратнопоступательное движение. Экстрактор имеет две отстойные зоны диаметром по 0,75 м. Высота конической части отстойных зон 0,3 м. Высота цилиндрической части отстойных зон (для верхней до перелива) 0,6 м. Расстояние между дисками насадки 0,75 м. Всего было установлено 80 дисков. Привод (на схеме не показан) состоит из электродвигателя, редуктора и связанной с ним кривошипно-шатунной группы со сменным эксцентриком. Набор сменных шкивов и эксцентриковых втулок позволял в ходе опытов в широких пределах менять частоту и -амплитуду вибраций. [c.108] Опыты проводили как при диспергировании воды в трихлорэтилене, так и при диспергировании трихлорэтилена в воде. Границу раздела фа поддерживали на уровне большего среза конической части отстойных зон специально разработанными [167] поплавковыми регуляторами уровня 12 и 25, которые (поочередно, в зависимости от того, где нужно было поддерживать границу раздела фаз) управляли вентилем 27, регулирующим сток трихлорэтилена из аппарата. [c.109] Трихлорэтилен, прошедший через аппарат сверху вниз, выводили через регулирующий клапан 27 по линии 28 в систему регенерации, где он освобождался от радиоактивного индикатора. [c.109] Соответствующие радиоактивные индикаторы (раствор иодистого калия или олеиновая кислота) вводили в потоки воды и трихлорэтилена через патрубки 8 и 26 с накидными гайками, отглушаемые от системы вентилями 7 и 24. [c.109] Измерение концентрации радиоактивного трассера производили установленными по высоте аппарата датчиками 13, 14, 19, 21, 23. [c.109] При обработке результатов измерений в опытах по перемешиванию в однофазном потоке на воде для интерпретации С-кривых, записанных в конечной по ходу потока точке, использовалась диффузионная модель для ограниченного канала. В остальных случаях при исследованиях в однофазном потоке (так же, как и для двухфазного потока) использовалась диффузионная модель для полуограниченного канала. [c.110] Используя найденные из С-кривых значения среднего времени пребывания меченой фазы и чисел Боденштейна, определяли также значение удерживающей способности по дисперсной фазе. [c.110] Подробно приведенная выше методика определения коэффициентов продольного перемешивания в сплошной и дисперсной фазах и- удерживающей способности по дисперсной фазе изложена в работе [166]. Используя эту методику, было исследовано [101, 102, 164—166] продольное перемешивание в однофазном потоке, сплошной и дисперсной фаз двухфазного потока и определена удерживающая способность по дисперсной фазе в опыт-но-промышленном экстракторе с вибрирующими тарелками. [c.110] Ное и дорогостоящее насосное и емкостное оборудование для организации циркуляции больших объемов рабочих веществ. Это затрудняет решение вопросов масштабного перехода от лабораторных моделей к промышленным аппаратам. Поэтому, следует особо отметить работы, в которых предложена методика определения коэффициентов продольного перемешивания путем проведения опытов в непроточных условиях [168 169, с. 62]. [c.111] Вернуться к основной статье