Абсорбция влияние перемешивания

Рис. 5.2 иллюстрирует зависимость ц>=Аг /Аг от числа Боденштейна для жидкости Во при различных значениях а. Условия процесса для кривых 3 я 4 соответствуют переходной области необратимой хемосорбции. В целом при данных условиях влияние перемешивания жидкости на коэффициент извлечения по газу 1—ф сравнительно невелико, но возрастает с повышением а. Это согласуется с результатами расчетов для физической абсорбции, показавшими сильную зависимость коэффициента извлечения от Вог при приближении к равновесию на стороне выхода газа. [c.148]

Для проверки пригодности полученных уравнений при расчете абсорбции газа со средней растворимостью было проведено изучение абсорбции ЗОг из потока воздуха водой в трубчатой пленочной колонне с различными роторами (типы 2, 3 и 5). Колонна имела высоту 0,355 м и внутренний диаметр 0,026 м. Влияние перемешивания пленки жидкости (ротором типа 3) исследовали в диапазоне плотностей орошения от 0,025 до 0,5 кг1 м-сек) при линейной скорости газа 0,28 м/сек перемешивания потока газа — в диапазоне линейных скоростей газа от 0,2 до 2,23 м/сек при плотности орошения 0,0628 кг/ м-сек) одновременного перемешивания обеих фаз — в диапазоне плотностей орошения от 0,020 до 0,5 кг/ м-сек) и линейной скорости газа 0,28 м/сек. Во всех случаях скорость вращения ротора была равна 780 об/мин. [c.17]

Влияние перемешивания на коэфициент абсорбции. . — Коэфициенты абсорбции водяного пара серной кислотой 584 Коэфициенты абсорбции аммиака. ....... . . — [c.543]

О влиянии продольного перемешивания на разделяющую способность массообменных колонн можно судить по следующему примеру [230]. Для извлечения 95% бензола из газовой фазы абсорбцией легким маслом в насадочной колонне диаметром 0,5 м при противотоке фаз требуется колонна высотой 8,5 м. При наличии продольного перемешивания в газовой и жидкой фазах, характеризуемого значениями Реж = 3,6 и Рбу = 25, та же степень извлечения может быть достигнута в аппарате высотой 25 м. [c.222]

Измерения в таком же сосуде, но с диспергированием газа в жидкости также показали, что при высокой интенсивности перемешивания скорость абсорбции пропорциональна давлению кислорода. Скорость абсорбции оставалась неизменной при использовании кобальта вместо меди (с той же концентрацией). Это свидетельствовало о независимости скорости абсорбции от скорости химической реакции и о влиянии на нее лишь скорости переноса от поверхности в массу жидкости. По данным Филлипса и Джонсона, значения киа при 600 и 4500 оборотах ъ I мин составляли около 0,044 и 0,88 eк соответственно. [c.256]

Пока еще имеется очень мало данных о причинах ухудшения абсорбции в аппаратах промышленных размеров. По-видимому, это вызывается недостаточно хорошим распределением орошения возможно также влияние плохого распределения газа и продольного перемешивания, которое при расчете обычно не учитывается. [c.487]

Механизм и кинетика процесса подробно изучались советскими авторами [7—10] Поскольку гидрирование окиси азота водородом происходит на поверхности платины, скорость процесса может лимитироваться скоростью абсорбции газов кислотой или скоростью их диффузии в жидкости к поверхности платины. Исключить влияние этих факторов можно соответствующим режимом перемешивания (увеличивая поверхность раздела фаз и, следовательно, скорость абсО(рбции). Если таким образом исключить влияние явлений переноса на ход реакции, реакция протекает уже не по диффузионной, а по химической кинетике. При этом, как видно из рис 47, скорость образования гидроксиламинсульфата пропорциональна концентрации катализатора. [c.139]

Для снижения влияния продольного перемешивания снижают интенсивность циркуляционного течения сплошной фазы, размещая в корпусе колонны насыпные слои насадки, аналогичной той, которая используется в процессах абсорбции и ректификации. Насадка способствует также повторному диспергированию наиболее крупных капель. Эти меры повышают эффективность аппарата, поэтому насадочные колонны позволяют достичь нескольких теоретических ступеней разделения. [c.37]

Дэвис и сотрудники [5ба] обстоятельно исследовали абсорбцию газообразных олефинов серной кислотой различной концентрации. Они нашли, что скорость абсорбции пропорциональна давлению олефина, если реакция проводится при постоянном объеме, и не зависит от перемешивания серной кислоты, не считая влияния увеличения поверхности кислоты при перемешивании. Повидимому, в поверхностной пленке реакция идет быстрее чем в основной массе жидкости. Скорость абсорбции зависит в значительной степени от природы олефина. Например, 80%-ная и более концентрированная серная кислота растворяет пропилен в 300 раз скорее, чем этилен. Пропилен и бутилен-1 растворяются приблизительно с равной скоростью, которая в [c.15]

Задача данного эксперимента состояла в определении влияния кратности обработки жидкой фазы на эффективность тарелки. В одной из работ отмечается, что при абсорбции (или десорбции) таких плохо растворимых газов, как СОг и Ог процесс массопередачи в диспергированной жидкости сильно зависит от перемешивания жидкой фазы.. Это объясняется тем, что в сформировавшейся капле циркуляция (а значит, и перемешивание) быстро затухает, и перенос массы осуществляется преимущественно благодаря молекуляр- [c.67]

Уравнения (IV-65) н (IV-бб) удовлетворительно согласуются с опытными лабораторными данными по абсорбции СО-2 моноэтанол-амином, а также с данными опытно-промышленных испытаний абсорбера с плоско-параллельной насадкой, в котором поверхность контакта фиксирована и влияние продольного перемешивания потоков невелико. [c.122]

Объемная скорость газа (в условиях интенсивного перемешивания газовой и жидкой фаз) создает дополнительную турбулизацию потоков за счет пневматического перемешивания жидкости газом. Однако при взятом нами соотношении между объемными скоростями газовой смеси и жидкой фазы линейная скорость газовой смеси очень мала и составляет лишь величину порядка нескольких миллиметров в секунду. В связи с этим влиянием скорости газовой смеси на скорость абсорбции можно пренебречь. [c.72]

Кроме этих факторов, некоторое влияние оказывает вязкость жидкости д на тарелке, так как от нее зависит движение жидкости, т. е. перемешивание жидкости на тарелке. Заметим, однако, что кипящие при нормальном давлении жидкости имеют довольно близкие вязкости. В процессе ректификации под давлением, когда температура кипения возрастает, вязкость жидкости уменьшается, что облегчает ее перемешивание, и к. п. д. тарелок растет (это не касается процесса абсорбции, где повышение давления не связано с увеличением температуры). [c.696]

Пример 7. Определить высоту насадки для процесса абсорбции, рассмотренного в Примерах 3, 5 и 6. Оценить влияние продольного перемешивания на высоту насадки. [c.54]

В последние годы исследованию продольного перемешивания и его влияния на абсорбцию посвяш,ено значительное число работ. Влияние перемешивания на физическую абсорбцию анализировали, например, В. В. Кафаров, В. В. Шестопалов и др.67,68 и Ю. В. Аксельрод и др.5ба. в последней работе, в частности, показана существенность влияния продольного перемешивания газа на эффективность абсорбции в условиях высоких плотностей орошения, характерных для промышленных колонн водной очистки синтез-газа от двуокиси углерода. [c.220]

В орошаемой насадке значение коэффициента выше. Приближенная величина Dr для условий работы промышленных насадочных аппаратов составляет примерно 100—500 см /с. При таких значенияхДг величина Вор, характеризующая степень продольного перемешивания, высока, что говорит об отсутствии влияния на эффективность абсорбции продольного перемешивания газа. Однако в некоторых случаях (например, при малой скорости газа и очень высокой плотности орошения) отрицательное влияние продольного перемешивания следует учитывать, особенно, если требуется обеспечить высокий коэффициент извлечения. [c.78]

Г аштон, Галлахер и Олдшу [135] определяли влияние перемешивания многорядной турбинной мешалкой на коэффициент абсорбции. Скорость массопередачи исследовали при помощи окисления сульфита натрия в сульфат кислородом воздуха. [c.214]

Шульц и Джейдн определяли взаимное влияние различной интенсивности перемешивания газовой и жидкой фаз на скорость абсорбции. Как показано на рис. 84, коэффициент абсорбции зависит только от скорости перемешивания жидкой и не зависит от интенсивности перемешивания газовой фазы. Это означает, что решающее влияние перемешивания на скорость массогереда-чи проявляется в диффузионном слое жидкой фазы, тогда как диффузионный слой газовой фазы большого сопротивления не оказывает. [c.215]

Карват [73] изучал влияние перемешивания на абсорбцию по окислению водного раствора сульфита натрия кислородом воздуха при каталитическом воздействии меди и по поглощению углекислого газа раствором соды (с образованием двууглекислого натрия). [c.216]

Влияние перемешивания на коэфициенты абсорбции. Относительно единиц измерения см. стр. 564 и стр. 544—545. У а й т м а н и Дэвис [Whitman и Dаvis, Ind. Eng. hem. 16, 1233 (1924)] сообщают следующие значения коэфициентов. Kq и Kjj для абсорбции различных газов. В этих определениях как газ, так и жидкость перемешивались пропеллерной мешалкой, делающей 60 об/мин (табл. 30). [c.583]

Дэвис и сотрудники [56а] обстоятельно исследовали абсорбцию газообразных олефинов серной кислотой различной концентрации. Они нашли, что скорость абсорбции пропорциональна давлению олефина, если реакция проводится при постоянном объеме, и не зависит от перемешивания серной кислоты, не считая влияния увеличения поверхности кислоты при перемешивании, Повидимому, в поверхностной пленке реакция идет быстрее, чем в основной массе жидкости. Скорость абсорбции зависит в значительной степени от природы олефина. Например, 80%-ная и более концентрированная серная кислота растворяет пропилен в 300 раз скорее, чем этилен. Пропилен и бутилен-1 растворяются приблизительно с равной скоростью, которая в 1,7—2,6 раза меньше скорости растворения бутилена-2. Триме-тилэтилен абсорбируется в несколько раз быстрее, чем изобутилен, который в свою очередь реагирует в 10—80 раз скорее, чем бутилен-2. Изопропилэтилен реагирует с серной кислотой приблизительно с той же скоростью, что и пропилен. Отмечено, что при абсорбции 60%-ной серной кислотой изобутилен непосредственно превращается в третичный бутиловый сиирт, в то время как пропилен дает только изопропилсерную кислоту. При действии 80%-ной серной дислоты бутилен-2 превращается главным образом в спирт [566]. В оригинальной литературе [56 подробно рассмотрена возможность использования различия [c.15]

Величина коэффициента продольного перемешивания увеличивается с ростом нагрузки по газовой фазе, что свидетельствует об интенсификации процесса гидравлического взаимодействия потоков контактируюш,их фаз в насадке. С другой стороны, исследование процесса абсорбции хлористого водорода водой показало, что число единиц переноса, реализуемых в исследуемых насадках, практически постоянно и не зависит как от расхода абсорбента, так и от расхода газовой фазы. Полученный результат можно объяснить незначительным влиянием продольного перемешивания в жидкой фазе на эффективность массопередачи в уголковых насадках исследованных типов. [c.17]

На основе обработки и анализа экспериментальных данных по изучению процесса абсорбции СО2 в промышленной колонне в работе [51] указано на наличие значительного продольного перемешивания газа в насадочных колоннах при противоточном движении его с жидкостью. Следовательно, в отличие от барботажнон или дисперсной системы газ — жидкость, в насадочных колоннах необходимо учитывать одновременно влияние продольного перемешивания газа и жидкости на эффективность массопередачи. [c.154]

Произведена оценка роли продольного перемешивания в газовой фазе при абсорбции СО2 водой в насадочных скрубберах. Для этой цели использованы полученные в работах [9, 10] решения системы дифференциальных уравнений, описывающих связь между эффективностью массообмена и продольным перемешиванием в каждой фазе при противоточном движении газа и жидкости. Расхождение фактических и расчетных коэффициентов массопередачи можно объяснить продольным перемешиванием в газовой фазе при условии, если критерий Боденштейна будет равен примерно 16. Для условий работы промышленных скрубберов величина коэффициента продольного перемешивания составляет 400 см 1сек. По-литературным данным [8], для насадки из колец Рашига диаметром 9,5 мм при скорости газа 0,1—0,15 м1сек и максимально исследованной плотности орошения 30 м 1мЧ О, составляет 30—40 см /сек. Установлено, что с увеличением плотности орошения втрое (с 10 до 30 м 1м ч) значение критерия Боденштейна уменьшается примерно-вдвое. Исходя из этих данных, для промышленных насадочных скрубберов (при плотности орошения 150—250 м /м ч и размере насадки 50—75 мм) можно ожидать увеличения коэффициента продольного перемешивания в газовой фазе. Последнее свидетельствует о влиянии продольного перемешивания в газовой фазе на эффективность водной абсорбции СОг в насадочных скрубберах [10, 11], поэтому следует определять опытным путем. [c.96]

В данной главе рассматривается массо- и теплообмен между. сферическими частицами и сплошной средой применительно к задачам, возникающим при изучении процессов экстракции и абсорбции. При разработке методов расчета маесо- и теплообмена в дисперсном потоке капель или пузырей важно знать, какая из фаз лимитирует процесс переноса. Экстрагируемый компонент часто хорошо растворяется в одной фазе, в то время как в другой он ограниченно растворим. Скорость диффузионного процесса в таких системах лимитируется скоростью массопередачи той фазы, в которой компонент плохо растворим. Если лимитирующей является сплошная фаза, то величина массового потока зависит главным образом от гидродинамики внешнего течения, и, наоборот, при лимитирующем сопротивлении дисперсной фазы основное влияние на коэффициент массопередачи оказывает характер циркуляции или перемешивания жидкости в объеме капель. [c.52]

Этилен поглощается серной кислотой медленнее, чем другие газообразные олефины (например, в сотни раз медленнее, чем изобутилен). По мере образования этилсерной кислоты (этилсульфата), в которой этилен растворяется лучше, скорость поглощения этилена увеличивается. Но в связи с тем, что в то же время уменьшается концентрация серной кислоты, общая скорость реакции снижается. Нужная степень насыщения до 0,6 моля С2Н4 на 1 моль Нз804 в верхней части абсорбционной колонны достигается для 97,5%-ной кислоты за 1 ч 15 мин, т. е. почти вдвое быстрее, чем для 95%-ной Н- ЗО (2 ч 15 мин). Следовательно, целесообразно применять 97— 98%-ную кислоту. Оптимальная температура процесса 65— 75° С. С дальнейшим повышением температуры уменьшается количество образующейся этилсерной кислоты. Влияние давления на абсорбцию этилена представлено на рис. 76. С повышением давления возрастают скорость абсорбции и степень насыщения серной кислоты этиленом. Большое значение для процесса имеет интенсивность перемешивания. В производстве применяют барботажные колонны, эбеспечивающие более сильное перемешивание, чем насадочные башни. В ходе второй стадии идет гидролиз этил- и диэтилсульфата [c.191]

Изучали абсорбцию малорастворимого углекислого газа водой. Опыты проводили в стеклянной трубке высотой 0,57 ж с внутренним диаметром 0,026 м при гравитационном стекании жидкости и в условиях перемешивания пленки. Перемешивание жидкой фазы осуществляли ротором, рабочая часть которого состояла из силоновых нитей — турбулизаторов, прижатых к стенке трубки по всей высоте колонны и перемещавшихся относительно стенки вдоль периметра трубки с заданной окружной скоростью. Исследовали влияние характеристик роторов — числа нитей N и диаметра нитей й (в мм), — скорости вращения ротора п (в об1мин), гидродинамической характеристики потока жидкой фазы (Ке) и температуры жидкости на коэффициент массоотдачи в жидкой фазе при перемешивании (р ). Опыты проводили в диапазоне чисел Рейнольдса от 40 до 5000 при температуре подаваемой на орошение воды 20 [c.29]

В работеподтверждается предположение о влиянии продольного перемешивания газа на эффективность абсорбции СО., водой в насадочных скрубберах. Авторы использовали полученные в работах 2 решения системы дифференциальных уравнений, записанных в безразмерном виде [c.69]

Отношение расходов жидкости и газа может оказывать влияние на продольное перемешивание газовой фазы в насадочных аппаратах (стр. 71). В насадочных аппаратах смачивается не вся геометрическая поверхность насадки и не вся смоченная поверхность см. эффективна ( эФФ.)- На примере насадки Ox Q мм и близких к ней по размеру показано 6 128,129 отношение эФф./ о Для физической абсорбции значительно меньше отношения для процесса хемосорбции в кинетической области. Значения эфф./ао для абсорбции двуокиси углерода различными хемосорбентами (МЭА КОН К2СО3, смесью МЭА и К2СО3) в кинетической области примерно совпадают [c.110]

Из ряда работ, особенно советских ученых, следует, что скорость массоотдачи к поверхности сильно перемешиваемой жидкости может совершенно не зависеть от коэффициента молекулярной диффузии переносимого растворенного вещества. Так, Кишиневский и Серебрянский [80] не обнаружили влияния изменения В при абсорбции водорода, азота и кислорода водой, перемешиваемой мешалкой с частотой 1700 об/мин. Аналогичную картину при переносе между двумя перемешиваемыми несмешивающимися жидкостями установил Льюис [94]. Однако Мак-Мейнеми, Дэвис, Уоллен и Коз [106], используя пары несмешивающихся жидкостей и установку, аналогичную той, которую применял Льюис, пришли к заключению, что существуют пропорциональность Этот вывод был основан как на анализе их собственных данных, так и данных Льюиса. Возможно, что в случае высоких скоростей перемешивания, при которых проводили опыты Кишиневский и Серебрянский, небольшие капли одной фазы были диспергированы в другой, где они достигали равновесия прежде чем происходили их коалесценция и возвращение в первую фазу. [c.176]

При малых временах контакта поверхностно-активное вещество не диффундирует к поверхности и не создает абсорбционного слоя. Значит, в системах с перемешиванием и быстрым обновлением поверхности на границе раздела фаз воздействие добавки поверхностно-активного вещества мало или вообще отсутствует (хотя Гудридж и Брикнелл [56] нашли, что значение существенно снижается при добавлении спиртов, имеющих молекулы с длинной цепью, когда происходит абсорбция газа в сосуде с высокой скоростью перемешивания). Благодаря очень небольшим концентрациям поверхностно-активных веществ улучшается смачивание и исключается образование ряби в колоннах с орошаемыми стенками и при пленочном течении по сферической насадке при этом сколько-нибудь значительный поверхностно-диффузионный барьер не возникает. В случае жидких струй и в малых по высоте колоннах с орошаемыми стенками поверхностно-активное вещество иногда накапливается в жидкости около ее выхода из колонны. Представляется маловероятным, чтобы добавки ПАВ оказывали влияние на скорость массообмена в насадочных газовых абсорберах, хотя и возникают проблемы, связанные с эмульгированием, при использовании насадочных колонн в качестве жидкостных экстракторов. [c.218]

Перемешивание приводит к понижению температурного и концентрационного градиентов в обрабатываемой системе поэтому оно оказывает весьма благоприятное влияние на ход всех операций, которые связаны с передачей тепла или массы. К этим процессам относятся, в частности, такие широко распространенные в химической технологии операции, как собственно нагревание или охлаждение, растворение, кристаллизация, экстракция, абсорбция, элек1ролиз и гетерогенные химические реакции, которые в большинстве случаев протекают в жидкой среде. [c.167]

Купер и сотрудники [281 исследовали влияние мощности, потребляемой мешалкой, и расхода воздуха, отнесенного к площади поперечного сечения аппарата, на процесс абсорбции при окислении водного раствора сульфита натрия кислородом воздуха. Для того чтобы окисление сульфита натрия в сульфат происходило с достаточной скоростью, применяли в качестве катализатора сульфат меди. Количество поглощенного кислорода определяли иодометрическим титрованием проб раствора. Для перемешивания применяли крыльчатую турбину с 16 прямылш лопатками. Чтобы исключить образование центральной воронки, сосуд был нaбнieн четырьмя отражательными перегородкалш. Воздух подводили через трубку иод мешалку. [c.211]

Скорость абсорбции этилена зависит также от концентрации серной кислоты, от давления, температуры и интенсивности перемешивания. Максимальная степень насыщения этиленом 97,5%-ной кислоты составила 1,4 моль С2Н4 на 1 моль кислоты, а для 95%-НОЙ кислоты 1,2 моль С2Н4 на 1 моль кислоты. Обычно в заводских условиях абсорбцию ведут до степени насыщения в верху абсорбера, равной 0,6 моль/моль, что при 97,5%-ной кислоте достигается за 1 ч 15 мин, а при 95%-ной за 2 ч 15 мин. Поэтому практически концентрация серной кислоты должна быть 97—98%. Температура абсорбции равна 70— 80 °С. При повышении температуры скорость абсорбции увеличивается, но при этом усиливается полимеризация этилена и растет выход диэтилового эфира. Хотя скорость абсорбции этилена серной кислотой и зависит от давления, однако повышение давления сверх 1,5 МПа не оказывает заметного влияния. На практике поддерживают парциальное давление этилена примерно 1,5 МПа. В случае использования этан-этиленовой фракции с 50—60% этилена общее давление составляет 2,5—3 МПа. При хорошей абсорбции этилен поглощается серной кислотой до остаточного содержания 2—6%, что соответствует его парциальному давлению 0,15—0,25 МПа. Скорость поглощения этилена прн этих давлениях составляет 0,3—0,8 моль на 1 моль кислоты. Средняя скорость насыщения этилена при 1,5 МПа равна [c.146]

Влияние звуковых колебаний и механических вибраций. В барботажном слое при применении звуковых и ультразвуковых колебаний может быть достигнут эффект, аналогичный механическому перемешиванию (с. 508), в частности при абсорбции плохо растворимых газов. В опытах по абсорбции U2 водой [93] скорость абсорбции при увеличении интенсивности ультразвука (частота 800 кГц) от 1 до 2 Вт/см резко возрастала в момент появления тумана и брызг, что было объяснено увеличением поверхности контакта фаз. При интенсивности 3 Вт/см скорость абсорбции оказалась примерно такой же, как при вращении четырехпропеллерной мешалки со скоростью 800— [c.99]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология