Абсорбция жидкими струями

Часто сложное явление считают состоящим из однородной совокупности элементарных процессов. Например, при изучении абсорбции в колонне с плотноупакованной насадкой слой жидкости, обтекающий каждый ее элемент, рассматривают как стекающую жидкую пленку. Процессы, происходящие в жидких пленках, каплях и струях, допускают корректное математическое описание, которое может оказаться полезным при количественной оценке сложного явления, при условии, что взаимодействие между этими элементарными актами является слабым. Такой случай реализуется, например, в колоннах с регулярной насадкой. [c.8]

Жидкие струи. В последнее время широко изучалась абсорбция газа струями жидкости. В типичном эксперименте жидкость проходит вертикально через сосуд, который содержит чистый газ, растворяющийся в жидкости. Если отверстие, через которое поступает жидкость, сконструировано правильно, то струя цилиндрическая, рябь на ее поверхности отсутствует и нет градиента скорости по диаметру. За короткое время контакта, равное секунде или менее, абсорбируется очень небольшое количество окружающего газа, так, что глубина проникания растворенного вещества чрезвычайно мала. Поэтому применяются уравнения для диффузии в среду с плоской поверхностью. [c.88]

Цилиндрическая жидкая струя, вытекающая из отверстия с острыми краями, эквивалентна твердому стержню абсорбция растворимого вещества из окружающего газа струей жидкости описывается уравнениями для теплопроводности или диффузии в бесконечно длинном цилиндре за время экспозиции, равное отношению длины струи к скорости ее движения. [c.93]

Устройство, предназначенное для проведения массообмена между двумя жидкостями, как например при экстракции, можно сделать вполне компактным, если одну жидкость диспергировать в другой в виде небольших капель. Достоинство указанного устройства в этом случае состоит в том, что создается очень большая поверхность контакта между двумя фазами. По той же причине эффективны жидкие струи в газах, и их обычно используют при абсорбции газа, увлажнении и сушке распылением. Однако обычно возникают трудности при проектировании подобного оборудования, в котором обеспечивался бы эффективный противоток двух фаз. [c.257]

Механизм процесса массоотдачи в жидкой фазе в массообменном аппарате типа трубы Вентури изучен мало. Нет данных о кинетике массоотдачи в жидкой фазе при образовании и движении двухфазного потока, соответствующего условиям дистилляции с паром или газом органических продуктов. Механизм процесса массоотдачи внутри капель жидкости, образовавшихся в результате инжекции газа, изучен при абсорбции [63]. При инжекции жидкости струей газа достигается чрезвычайно развитая межфазная поверхность за счет искажения формы поверхности капель и за счет их дальнейшего раздробления. Возникающая прп этом внутри капель турбулентность может намного уменьшить сопротивление диффузионного поверхностного слоя [63]. [c.152]

Карбонизацию обратного рассола с помощью дымовых газов (около 7—9% СО2) или топочных газов печей плавки каустической соды (2—4% СО2) предпочтительно проводить в аппаратах пенного типа (рис. 10-10). Высокопроизводительный пенный аппарат даже при небольшой концентрации СО2 в газе имеет относительно небольшие габариты. В пенном аппарате газ взаимодействует с жидкостью в слое подвижной пены, образующейся при продувании газа через слой жидкости со скоростью более 0,5—0,7 м/с в сечении аппарата. Жидкость, пронизанная струями и пузырьками газа, превращается в пену,, в которой создается непрерывно обновляющаяся нестационарная поверхность контакта газа с жидкостью. Процессы тепло-и массопередачи в такой пене протекают чрезвычайно интенсивно, что позволяет даже при малых концентрациях реагирующих веществ в жидкой и газовой фазах достигать достаточной полноты абсорбции. Разработаны [291] методы расчета пенных аппаратов для карбонизации обратного рассола разбавленным диоксидом углерода. [c.201]

Исследование процесса абсорбции каплями жидкости, отлетающими от твердой поверхности после удара струи жидкости о поверхность, показало [22], что к. п. д. для времени полета капли, когда сопротивление сосредоточено в жидкой фазе, составляет 50—70 %. Поэтому высокие значения к. п. д., полученные в опытах, не вызывают удивления, поскольку число контактных элементов в аппарате равнялось 6 (3 кольца и 3 диска). Поверхность контакта в опытах состояла из слоев жидкости на поверхности насадки и из струй и капель в пространстве между элементами насадки. [c.189]

В химических производствах ряд процессов — мокрая очистка газов, абсорбция или поглощение, ректификация или разделение — требует для своего осуществления длительного и тесного контакта между газом или паром и жидкостью. Этот контакт газовой и жидкой среды осуществляется в аппаратах башенного или колонного типа и достигается распыливанием жидкости в массе газа разделением потоков жидкости и газа на множество мелких струй распыливанием газа в массе жидкости. [c.274]

Ламинарная струя применяется при исследованиях массоотдачи в жидкой фазе. Коэффициент массоотдачи Рж при физической абсорбции для нее точно соответствует уравнению (11,36), а при хемосорбции в X раз больше. Вследствие такого соответствия теоретическому уравнению ламинарная струя применяется также для определения >ж и констант скоростей реакций. [c.146]

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]

Диспергированные в газах жидкости имеют, как отмечалось, очень большие поверхности контакта фаз. Поэтому жидкие струи используют при газовой абсорбции, деаэрации и десорбции небольших количеств газов, которые слабо растворяются в жидкости. Однако Симпсон [190а] показал, что большая часть массообмена происходит на поверхности плоской струи жидкости вблизи распылительного сопла. Перед распадом с образованием капель эта струя становится исключительно тонкой, растягиваясь в радиальном направлении. [c.265]

Возможно использование моделей, описанных в главе IV, в которых каждый элемент поверхности жидкости экспонируется газу до замены его жидкостью из основной массы в течение одинакового промежутка времени 0. В таких установках точно моделируется механизм абсорбции, постулируемый моделью Хигби. При этом, еслн коэффициент массоотдачи в жидкой фазе для газа с коэффициентом диффузии О А равен то продолжительность экспозиции в модели должна быть 40А1(пк1). Колонны с орошаемой стенкой, обеспечивающие продолжительность контакта порядка 0,5 сек, подходят для моделирования насадочных колонн, а ламинарные струи с контактом, равным нескольким тысячным секунды, — для моделирования барботажных тарелок. [c.176]

С 1 е g gG. Т., К i 1 g а п п о п R. В. F., hem. Eng. S i., 26, 669 (1971). Абсорбция, сопровождаемая большим тепловым эффектом и изменением объема в жидкой фазе система хлористый водород—этиленгликоль (опыты с ламинарной струей). [c.280]

Одной из первых отечественных работ по интенсификации абсорбции ультразвуковыми колебаниями является работа, проведенная в 1956 г. в Днепропетровском химико-технологическом институте [41 ]. В этой работе исследовали влияние ультразвуковых колебаний частотой 1—, 2 Мгц и интенсивностью около 30 квт1м на процесс абсорбции паров бензола маслом на трех различных вариантах лабораторных аппаратов в первом из них абсорбция осуществлялась через спокойную поверхность жидкости при токе газа параллельно поверхности жидкости, во втором — при направлении струи газа перпендикулярно поверхности жидкости и в третьем — процесс абсорбции осуществлялся путем барботажа. Было установлено, что при воздействии ультразвуковых колебаний абсорбция бензола маслом резко увеличивалась. В зависимости от способа контакта газовой и жидкой фаз, а также от скорости газа скорость абсорбции возросла в 3—10 раз. [c.62]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология