ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Пенные аппараты с переливами из "Интенсивные колонные аппараты для обработки газов жидкостями" При интенсивном барботаже на тарелке барботажного аппарата могут наблюдаться три зоны распределения жидкости. Нижняя зона — зона барботажа — представляет собой сплошной слой жидкости, пронизанный пузырьками газа. Над ней находится зона пены, а еще выше — зона брызг. При малых скоростях газа, которые обычно поддерживаются в барботажных аппаратах, основная масса жидкости находится в зоне барботажа и количество пены и брызг невелико. Между тем диффузия массы и теплообмен идут наиболее интенсивно именно в слое пены [7], обладающей большой межфазной поверхностью, непрерывно и быстро обновляющейся. Даже при малой высоте пенного слоя по сравнению с высотой зоны барботажа он имеет превалирующее значение. Следовательно, увеличением слоя пены за счет уменьшения слоя барботажа можно резко интенсифицировать процесс. Увеличение слоя пены может быть достигнуто повышением скорости газа. [c.11] Абсолютные значения критических линейных скоростей газа зависят от. многих режимных факторов и свойств газожидкостной системы. Обычно пенный режим можно создать, когда скорость газа в полном сечении аппарата составляет aJr 0,5 м/с. Для получения подвижной пены требуются большие скорости — от 1 до 3 м/с. При Шг 3,5 м/с происходит интенсивный вынос брызг. Влияние скорости газа обычно характеризуе1х я величиной критерия Rer (см., например, уравнение (1.4) на с. 32). Взвешенный слой жидкости в газе в виде подвижной пены для воды и растворов электролитов устойчиво существует в пределах Rep от 80 000—100 000 до 260000—280 000 в зависимости от прочих условий. Чем больше высота исходного слоя жидкости Ао в пределах от 5 до 100 мм, тем шире диапйзон Wr (и Rer), соответствующих существованию подвижной пены. При Rer 100000 начинается переходное состояние от режима подвижной пены к барботажу. При Rer 260000 начинается переход от пенного режима к потоку взвешенных брызг в газе. [c.13] Данные рис. 1.1 показывают, что чем выше линейная скорость газа, тем интенсивней работа пенного аппарата и тем меньше затрата энергии на единицу интенсивности. Интенсивность процессов тепло- и массопередачи в области скоростей газа, соответствующих образованию подвижной пены, много больше, чем в области скоростей газа, характерных для барботажа и образования малоподвижной пены, при почти одинаковом гидравлическом сопротивлении (при одинаковом ho). Вопрос об оптимальных скоростях газа в пенном аппарате рассмотрен далее. [c.15] Таким образом, пенный режим обеспечивает основные условия, необходимые для интенсивного протекания процессов массо-и теплопередачи чрезвычайно развитую и непрерывно обновляющуюся межфазную поверхность при малых диффузионных или термическах сопротивлениях. В результате этого пенные аппараты в несколько раз (иногда в десятки раз) интенсивнее барботажных аппаратов (при меньшем гидравлическом сопротивлении) и в согни раз интенсивнее башен с насадками. [c.15] Поскольку в пенном аппарате скорость маосо- и теплопередачи определяется скоростью газа Wr в полном сечении аппарата и мало зависит от скорости газа Wo в отверстиях решетки, нет необходимости, чтобы последняя была большой. Свободное сечение решетки в пенных аппаратах по сравнению со свободным сечением тарелки барботажных аппаратов может быть увеличено в несколько раз с таким расчетом, чтобы Wo была не меньше 6—13 м/с (в завиоимости от диаметра отверстий), так как дальнейшее снижение скорости газа повлекло бы за собой такое уменьшение запаса жидкости на решетке (из-за сильного протекания — утечки— жидкости через отверстия), при котором пенный слой не образуется. [c.15] Вернуться к основной статье