Обратное перемешивание в массообменных аппаратах,

Влияние перемешивания на изменение концентраций по высоте (длине) Н массообменного аппарата с непрерывным контактом фаз наглядно показано на рис. Х-11. Пунктирными линиями АВ и СО изображено изменение концентрации фаз без учета обратного перемешивания, а сплошными линиями А В и С О — фактическое изменение концентраций при наличии обратного перемешивания. [c.419]

Рис. Х-12. К составлению материального баланса массообменного аппарата с учетом обратного перемешивания.

Существенно, что рецикл приближает рабочую линию к равновесной кривой, т.е. сопровождается понижением движущей силы массообменного процесса — значит, и интенсивности процесса в целом. А чтобы в условиях рецикла сохранить эффективность процесса (т.е. необходимое значение выходной концентрации уг), придется увеличивать поверхность контакта фаз (например, путем увеличения габаритов аппарата). И тем не менее возможны технологические ситуации, когда рецикл целесообразен. Чаще всего это связано с плохим межфазным контактом при малых потоках одной из фаз или обеих фаз плохая смачиваемость жидкостью насадки в насадочном или стенки в пленочном аппарате, высокая поперечная неравномерность потока в барботажном аппарате и т.п. Рецикл способствует повышению интенсивности массообмена и поверхности контакта фаз. Нередко с помощью рецикла удается снизить температурный перепад вдоль аппарата и приблизиться к изотермическому проведению процесса, что может положительно сказаться на его селективности. В общем, при организации рецикла необходимо сопоставить его положительное и отрицательное влияние на процесс и оценить эффект в целом. В терминах структуры потоков рецикл представляет собой одно из проявлений обратного перемешивания (не распределенного по длине аппарата, а сосредоточенного). [c.802]

Одним из путей интенсификации массообменных аппаратов является организация пульсаций расхода жидкости, что приводит к секционированию жидкостного потока по высоте аппарата, снижает обратное перемешивание, уменьшает унос жидкости, повышает движущую силу процесса в сравнении со стационарными процессами [791. [c.58]

Расчетная схема для составления баланса показана на рис. Х-12, В данном случае аппарат с непрерывным контактом работает по принципу противотока и массообмен происходит из фазы Фу в фазу Ф. Пунктирами показаны направления обратных токов в каждой фазе, обусловленных перемешиванием. [c.421]

Классификация. Хим.-технол. процесс в целом - это сложная система, состоящая из единичных, связанных между собой элементов и взаимодействующая с окружающей средой. Элементами этой системы являются 5 групп процессов 1) механические - измельчение, грохочение, таблетирование, транспортирование твердых материалов, упаковка конечного продукта и др. 2) гидромеханические - перемещение жидкостей и газов по трубопроводам и аппаратам, пневматич. транспорт, гидравлич. классификация, туманоулавливание, фильтрование, флотация, центрифугирование, осаждение, перемешивание, псевдоожижение идр. скорость этих процессов определяется законами механики и гидродинамики 3) тепловые - испарение, конденсация, нафевание, охлаждение, выпаривание (см. также Теплообмен), скорость к-рых определяется законами теплопередачи 4) диффузионные или массообменные, связанные с переносом в-ва в разл. агрегатных состояниях из одной фазы в другую,- абсорбция газов, увлажнение газов и паров, адсорбция, дистилляция, ректификация, сушка, кристаллизация (см. также Кристаллизационные методы разделения смесей), сублимация, экстрагирование, жидкостная экстракция, ионный обмен, обратный осмос (см. также Мембранные процессы разделения), электродиализ и др. 5) химические. Все эти процессы рассматриваются как единичные или основные. [c.238]

Как выше было показано, в процессе массообмена в ректификационной колонне вдоль ее высоты в жидкой и паровой фазах устанавливается градиент концентраций, определяющий разделительную способность колонны. Достигаемая при этом глубина очистки существенным образом зависит от таких гидродинамических характеристик процесса, как количества ( захват ) жидкости и пара и скорости их движения в колонне. При строгом рассмотрении задачи следует также учитывать явление обратной концентрационной диффузии, стремящейся выровнять состав фазы в продольном направлении. Однако имеющий при этом место эффект смешения по сравнению с эффектом разделения за счет межфазового массообмена обычно незначителен, и им можно пренебречь. Это допущение уже использовалось при выводе рассмотренных выше зависимостей, характеризующих работу ректификационных колонн. Иначе говоря, ири анализе. массообменного процесса в ректификационной колонне принималось, что движущийся ио колонне поток жидкости или пара представляет собой поток идеального вытеснения ( поршневой поток ), который в поперечном сечении имеет одинаковый состав — идеально перемешан. Реальный же поток может заметно отличаться от потока идеального вытеснения (356—359], хотя бы вследствие различной скорости перемещения отдельных его частей. Это явление уже рассматривалось при анализе работы пленочной колонны (см. уравнение (3.164)). Различие в скоростях, а следовательно, п в концентрациях отдельных частей потока, усиливаемое конвекцией [360—365], приводит к уменьшению градиента его среднего состава вдоль высоты ректификационной колонны, или, как говорят, к его частичному продольному перемешиванию. Движущая сила процесса массообмена при этом уменьшается, что в свою очередь обусловливает снижение разделительной способности колонны. Поэтому пренебрежение эффектом продольного перемешивания в колонном аппарате не всегда допустимо, поскольку это может приводить к существенным ошибкам в расчетах [366, 367]. [c.112]

Противоточная крисгаллизация по своему характеру близка к такилМ массообменным процессам, как абсорбция или ректификация. Однако за счет того, что массообмен протекает между твердой и жидкой фазами, имеются особенности и даже парадоксы. Из-за неболь-щой разницы в плотности между твердой и жидкой фазами для организации противотока в промышленных аппаратах зачастую используются специальные устройства (шнеки), с другой стороны удается произвести разделение смеси на два чистых вещества в колонне небольшой высоты, регулируя температуру смеси по высоте аппарата. Такой результат достигается только за счет высокой доли твердой фазы в колонне, которая в данном случае препятствует продольному перемешиванию (в промышленных аппаратах по аналогии с другими массообменпыми процессами обычно отсутствуют четко выраженные зоны разделения). По всей высоте противоточного аппарата происходит многократная перекристаллизация кристаллической фазы с образованием кристаллов с повышенным содержанием тугоплавкого компонента. В другом случае обратное перемешивание снижает эффективность разделения. [c.310]

При гравитационном движении ионита такие аппараты малопроизводительны (1—5 м /м -ч), хотя и имеют высокие массообменные характеристики. Несколько увеличить величину удельной нагрузки можно за счет вынужденного перемещения ионита сверху вниз в аппарате без дополнительного расширения его слоя. Делается это с помощью так называемого напорного слоя, гидротарана или механическим путем ( апример, пульсацией или с помощью шнека). Однако, следует иметь в виду, что гидротаран требует насоса и дренажа, а шнек создает обратное перемешивание и измельчает ионит. Кроме того, все эти способы приводят к необходимости увеличения загрузки и даже высоты слоя ионита в аппарате. [c.261]

Явление обратного перемешивания, обусловленное, наприлюр. уносом жидкости паром, снижает градиент концентраций в фазах по высоте аппарата, уменьшает движущую силу массопередачи ][ тем самым снижает эффективность массообмена. Поэтому при проектировании массообменных аппаратов пх конструктивные параметры выбираются таким образом, чтобы отрицательный эффект обратного перемешивания сводился к минимуму. Математическая модель процесса ректификацип, предназначенная для решения задач управления, может быть упрощена без существенной потери точности за счет следующих допущений [c.44]

Для повышения эффективности трехфазных барботажных массообменных аппаратов химической технологии требуется полное суспендирование частиц, в то время как при флотационном процессе ставится обратная задача снизить макроциркуляцию пульпы, интенсифицирующую перемешивание и механический вынос, а также увеличить вероятность столкновения частицы с пузырьком и обеспечить возможность сохранения флотокомплекса ценного минерала до выноса в пенный слой при нестабильности агрегата депрессируемый минерал—пузырек. Несмотря на то, что методы оптимизации работы барботажных аппаратов в химической и флотационной технологии не всегда совпадают и механический перенос достижений в конструировании из одной области в другую невозможен, общие принципы исследования и соаещденствования барботажных колонных аппаратов одинако т., Так, целесообразность поперечного секционирования коло нн, широко применяемого в химической промышленности, при флотации спорна, поскольку внутри секций отмечаются интенсивное перемешивание Жидкости и значительная продольная неоднородность газосодержания, что создает предпосылки деминерализации пузырька при ДЕижении его через тарелку. Для снижения интенсивности перемешивания жидкости в колоннах флотационных машин предложено устанавливать успокоительные решетки [38]. В то же время продольное секционирование является эффективным средством [c.179]