Массопередачи коэффициенты насадочных колонн

Как было показано, поверхность контакта может быть приближенно рассчитана для распылительных и насадочных колонн. Некоторые успехи достигнуты в выводе уравнений для коэффициентов массопередачи в насадочных колоннах (см. ниже). Граничное сопротивление должно быть определено экспериментально, например, методом диффузионной ячейки (см. часть П1) то же относится и к другим граничным эффектам, которые часто являются определяющими факторами в массопередаче. Мало количественных данных имеется по продольному перемешиванию, хотя оно также часто является важным фактором. [c.102]

Показано, что коэффициент массопередачи не зависит от состава смеси. Его величина растет с увеличением скорости пара. При постоянной скорости пара эффективность массопередачи на насадочной колонне увеличивается с ростом количественного отношения L/G. [c.70]

КОЭФФИЦИЕНТЫ МАССОПЕРЕДАЧИ В НАСАДОЧНЫХ КОЛОННАХ [c.198]

Размеры оборудования. При расчете размеров абсорбционного оборудования поперечное сечение аппарата и его высота определяются раздельно. Строго говоря, все существующие для этого методы расчета являются по существу эмпирическими и зависят от конструкции и внутреннего устройста абсорбера. Поперечное сечение насадочных колонн находят гидравлическим расчетом в условиях захлебывания, а сечение тарельчатых колонн—путем расчета в условиях уноса жидкости газом или на основании выбранного коэффициента полезного действия ступени. Ни один из этих методов расчета не связан непосредственно со скоростью процесса абсорбции, за исключением того, что поперечное сечение определяет линейную скорость потоков, которая в свою очередь влияет на скорость массопередачи. [c.182]

Влияние скорости газа на К про-является при заметном увеличении сопротивления процессу массопере- дачи в газовой фазе доля сопро-тивления в газовой фазе возрастает при повышении давления. Скорость газа может оказывать заметное влияние на поверхность контакта фаз, что нередко выражается в сильной зависимости объемного коэффициента массопередачи К уа от скорости газа, как, например, в насадочных колоннах в режиме подвисания или в условиях барботажа особенно при малых скоростях газа. [c.69]

Показано [44, 75, 93], что повышение скорости газа в насадочной колонне не влияет на скорость поглощения СОа водным раствором МЭА при атмосферном давлении. Однако при переходе из пленочного режима в режим подвисания коэффициент массопередачи К а заметно увеличивается, особенно на насадках небольших размеров [93]. [c.154]

При работе насадочной колонны в пленочном режиме обычно не вся поверхность насадки смочена жидкостью. В этом случае поверхность массопередачи будет меньше поверхности насадки. Отношение удельной смоченной поверхности ко всей удельной поверхности насадки называется коэффициентом смачивания насадки и обозначается через т. е. = Осм/ - Значение ]i в большой степени зависит от величины плотности орошения U и способа подачи орошения на насадку, или от числа точек орошения п р. С увеличением и и Пор до определенных значений величина у возрастает, после чего остается практически постоянной. Она также растет с увеличением насадочных тел. Изменение скорости газа на значение коэффициента у заметного влияния не оказывает. [c.65]

При помощи описанной методики в работе [16] были рассчитаны параметры математической модели массопередачи для случая десорбции СОг из воды воздухом в насадочной колонне диаметром 920 мм, высотой 855 мм с кольцами Рашига, проведенные расчеты показали, что значения Ре, определенные из экспериментальных данных о фактическом процессе массопередачи, в несколько раз отличаются от тех значений, которые получаются при расчете их по уравнениям, обобщающим экспериментальные данные по гидродинамической структуре потока на холодных моделях. Полученные выводы согласуются также с аналогичным сравнением параметров математических моделей массопередачи в перекрестном токе и свидетельствуют о том, что используемые в настоящее время расчетные зависимости для коэффициентов турбулентной диффузии [c.211]

В результате исследования [561 было показано, что аппарат устойчиво работал при изменении скорости газа в кольцевом сечении между цилиндром-распределителем и цилиндром-сепаратором Wx = 1,8 -f-7,7 м/сек. Нагрузка по жидкости изменялась в пределах 0,84 — 8,33 кг/м -сек. При этом унос жидкости не наблюдался. Потеря напора не превосходит потери напора барботажных аппаратов. Объемный коэффициент массопередачи в 5—6 раз выше объемных коэффициентов массопередачи насадочных колонн. Описанное контактное устройство имеет существенное преимущество перед аппаратом Киршбаума и Штора, так как в нем достигается вращательное движение потока пара, способствующее усилению массообмена. [c.140]

Наиболее обширные работы по массопередаче в газовой фазе в насадочных колоннах проведены на системах с постоянной поверхностью контакта при массопередаче от насадки, предварительно насыщенной жидкостью. Сопоставляя поверхность массообмена, определенную по опытным данным для орошаемой на-садочной колонны, с обобщениями по скорости массопередачи на системах с постоянной поверхностью контакта, можно получить действительный коэффициент массопередачи. [c.51]

Кольборн получил уравнение для расчета оптимальной скорости в насадочной колонне в зависимости от, средних цен переработки, независимо от влияния скорости материальных потоков на коэффициент массопередачи. [c.64]

Рис. 1-125. Сравнение коэффициентов массопередачи при абсорбции двуокиси углерода в барботажных и насадочных колоннах

Кя-Кт = 1- Но хорошо известно, ЧТО увеличение интенсивности приводит к дроблению капель Кя > 1 (ниже будет показано, что Кн> Ка, а увеличение задержки является следствием дробления). Следовательно, /(зд< 1, т. е. эффективный коэффициент массопередачи при увеличении интенсивности пульсации уменьшился, а возрастание эффективности колонны обусловлено ростом поверхности контакта фаз. Аналогичный вывод был сделан и для насадочных колонн с пульсацией. Были измерены Кэ, Кв, /Со и рассчитан /С =/Са//Сн-/Со. [c.303]

Эксперименты проводились на системе вода — уксусная кислота — бензол (аналогичной системе, применявшейся в опытах по экстракции единичными каплями). Диаметр капель в этих онытах изменялся от 0,17 до 0,83 см. В опытах на насадочной колонне применялась насадка из колец Рашига размером 12 X X 12 мм. Коэффициенты массопередачи, рассчитанные по экспериментальным данным, сопоставлялись с коэффициентами массо- [c.153]

Получены численные значения коэффициента массопередачи для процессов очистки бензина и сжиженной ППФ в противоточных распылительных и насадочных колоннах. [c.364]

Особый интерес представляет вопрос о зависимости истинного коэффициента массопередачи от интенсивности пульсации. Если увеличение объемного коэффициента массопередачи с ростом интенсивности пульсации отмечено подавляющим большинством исследователей, то вопрос о зависимости истинного. коэффициента массопередачи является в настоящее время предметом дискуссии. Так, в ряде работ Розена [6, 7] было высказано предположение, что истинный коэффициент массопередачи в пульсационных насадочных колоннах, если не уменьшается [c.118]

Почему в насадочных колоннах при расчете коэффициента массопередачи количество извлеченного компонента приходится относить к геометрической поверхности насадки [c.180]

При абсорбции M - I ia водой и контактном теплообмене между горячим воздухом и водой объемные коэффициенты массопередачи и теплоотдачи, отнесенные к объему шаровой насадки, оказались почти на два порядка выше, чем в случае наиболее эффективных насадочных колонн [4]. [c.47]

Предсказываемая соотношением (20.150) линейная зависимость между величинами в . и (D abY при заданных гидродинамических условиях подтверждается многочисленными экспериментальными данными о массопередаче, лимитируемой сопротивлением жидкой фазы, в самых разнообразных системах жидкость — газ, встречающихся в химической технологии. Сюда относятся, например, колонны с орошаемыми стенками небольшой высоты, насадочные колонны, некоторые типы барботажных слоев (см. пример 16-5). Необходимо подчеркнуть, что линейная зависимость коэффициента массоотдачи от корня квадратного из коэффициента молекулярной диффузии теоретически справедлива лишь для систем, в которых профиль скоростей внутри жидкой фазы можно считать приблизительно плоским во всех точках области, где происходит диффузия. В случае существенно неоднородных профилей зависимость в ., ок от D ab становится иной (см. задачу 16-10 о растворении твердой стенки в ламинарной стекающей пленке). [c.607]

Сравнение формул (21.34) и (14.29) позволяет сделать вывод о весьма близком сходстве между описанием работы насадочных колонн и простых теплообменников. Можно получить также выражение, аналогичное уравнению (21.34), но включающее коэффициент массопередачи Ху (см. задачу 21-6). Конечные выражения (21.33) или (21.34) можно применять как для прямоточной, так и для противоточной схемы движения потоков. Однако следует помнить, что упрощенная модель, использованная для описания насадочной колонны, менее реалистична, чем соответствующая модель теплообменников. [c.635]

Из многочисленных экспериментальных данных известно, что в распылительных, насадочных и тарельчатых колоннах объемный коэффициент массопередачи линейно возрастает с увеличением скорости подачи дисперсной фазы Кд в широком диапазоне изменения последней. Линейная зависимость ка от Кд может наблюдаться, например, в том случае, когда размеры капель и скорость их подъема не зависят от Уд, что подтверждается при небольших значениях удерживающей способности (УС) прямыми экспериментами по фотографированию капель. В этом слу ше коэффициент массопередачи к не зависит от Уд, а величина удельной межфазной поверхности раздела о, пропорциональная числу капель в единице объема, линейно возрастает с увеличением Уд. Однако линейная зависимость ка от Уд может иметь место не только в этом частном случае, но и тогда, когда возрастание а компенсируется уменьшением к. В связи с этим в работах [349—351] нами было предложено использовать для расчета скорости массопередачи и высоты колонны приведенные коэффициенты массопередачи [c.220]

Сложный механизм работы насадочной колонны еще более усложняется при наличии пульсации. Поэтому в настоящее время отсутствуют достаточно четкие модели массопередачи в пульсационных насадочных колоннах. Наличие пульсации оказывает влияние на многие факторы, определяющие эффективность экстракционной колонны. Пульсирующий поток ударяет капли диспергированной фазы об элементы насадки, вызывая дробление капель, т. е. увеличивая поверхность фазового контакта. Измельчение капель приводит к изменению удерживающей способности колонны. При ударе капель о насадку можно предположить перемешивание внутри капель. Имеются данные, свидетельствующие о возрастании коэффициента массопередачи при ударе капель [56]. Розен [57, 58] предлагает раздельное изучение влияния пульсации на элементарные эффекты массопередачи. Он ввел понятие о коэффициенте пульсации кр, определяющем отношение интенсивности массопередачи при наличии пульсации и при ее отсутствии. Согласно его теории [c.245]

Если рассматривается модель процессов массопередачи, то при выборе коэффициентов массопередачи следует отдавать предпочтение данным, полученным из основании обобщения результатов большого числа опытов, проведенных на заводских аппаратах, с учетом структуры потоков и гидродинамических режимов значительного количества систем. В связи с этим отметим, в частности, что достаточно надежными можно считать данные о тарельчатых колоннах, учитывающие коэффициенты турбулентной диффузии , и о насадочных колоннах в точке инверсии, для которой измерены все гидродинамические параметры . [c.115]

Для насадочной колонны были получены следующие соотношения коэффициентов массопередачи без пульсации и с пульсацией при 10 < <3-10 [c.182]

Онда К-,Нагасава М.,Такахаси М., Кагаку когаку, 31, 716 (1967). Коэффициенты массопередачи в насадочной колонне при абсорбции, сопровождаемой химической реакцией второго порядка. [c.277]

Изучение скорости массо- и теплообмена в насадочных колоннах являлось объектом многочисленных исследований [82—86]. Однако сопоставлепие критериальных уравнений, полученных различными авторами, не давало [87—89] оснований для оптимизма. Тем пе менее накопленпе эксперпментального материала позволило установить ряд закономерностей, характеризующих процессы переноса в насадочных колоннах. Прежде всего, интерес вызывали данные о квазпстацпопарном характере массопередачи в насадочной колонне [89—93]. Увеличение высоты слоя насадки практически пе оказывало влияния на величину коэффициента массопередачи. Наряду с этим известно, что увеличение времени пребывания дисперсной фазы в колонне при заполнении ее насадкой также не приводит к снижению коэффициента массопередачи [94] при лимитирующем сопротивлении дисперсной фазы. Массопередача в дисперсной фазе может иметь квазистационарный характер при условии, что суммарный процесс массопередачи аддитивно складывается из ряда самостоятельных процессов подобно процессу в тарельчатой колонне. [c.266]

Влияние химической реакции в жидкой фазе на коэффициент массопередачи в насадочной колонне описывают Данквертс и Кеннеди. Они проверяют применимость теории проницания (либо в виде предположения Хигби о времени контакта жидкости, либо в виде допущения Данквертса об обновлении поверхности). Авторы измеряли скорость абсорбции СОг раствором NaOH в насадочной колонне диаметром 100 Мм. с фарфоровыми кольцами Рашиг 1 12X12 мм. Определялись также коэффициенты массоотдачи без реакции k a в нереагирующем растворе, физические свойства которого бЫли аналогичны свойствам раствора NaOH. [c.423]

Расчет насадочных ректификационных колонн. Для насадочных колонн при скоростях паров ниже скоростей, соответствующих подвисанию жидкости, высоту единицы нерено.са определяют по формулам, приведенным на стр. 612. Наибольшее значение коэффициента массопередачи достигается при оптимальной скорости паров, которая соответствует началу подвисания и может быть определена по уравнению (17-16). Оптимальная скорость изменяется по высоте колонны в соответствии с изменением массовых скоростей пара и жидкости и их плотности. [c.693]

Выполнен анализ имеющихся в литературе [31] данных относительно влияния плохого распределения жидкости на эффективность массопередачи в ректификации, адсорбции, десорбции и экстракционных насадочных колоннах. Продемонстрировано, что коэффициент плохого распределения в аппаратах с производственной упаковкой насадочных элементов (кольца Палля, Рашига) в 2 [c.103]

В соответствующей литературе для расчета коэффициента массопередачи в абсорбционных насадочных колоннах можно найти различные эмпирические и полуэмпирические формулы, однако прп анализе работы действующих аппаратов иногда приходится определять опытное значение коэффициента массонере-дачи. [c.286]

Высказанные выше положения основаны на гидродинамике насадочной колонны в отсутствие массопередачи. При наличии массопередачи капля может не достичь своего устойчивого размера вследствие постоянно изменяюш,егося состава фаз. В этом случае эффективная межфазная поверхность в единице объема насадки будет изменяться в широком диапазоне, что, в свою очередь, будет влиять на значения ВЕП и БЭТС в различных точках колонды. Значения ВЕП и ВЭТС зависят также от изменений коэффициентов массопередачи под действием межфазной турбулентности. Несмотря на то что проводятся весьма интенсивные исследования ВЕП и ВЭТС для различных типов насадки, их изменение внутри одного отдельного аппарата практически не изучено. При исследовании процесса экстракции толуола из н-гептана в диэтиленгликоль было показано, что обш ее межфазное сопротивление массопередаче выше при низких концентрациях толуола, чем при высоких [И]. Поэтому для получения эквивалента теоретической ступени необходима большая межфазная поверхность в части колонны, обедненной толуолом при этом число теоретических ступеней не будет прямо пропорционально увеличению длины колонны. [c.16]

Изменение степени превращения ацетилена в насадочной колонне зависит не только от скорости химической реакции, но и от массопередачи, сопровоадаю-цую эту реакцию. Независимо от того какой физической смысл имеют величины, входящие в коэффициенты массопередачи, рассчитанные по теории проникновения или пленочной теории, скорость потока равна [c.222]

Гир и Хугеп [10], так же как и предыдущие авторы, отА1ечают, что коэффициент массопередачи имеет большую величину для насадочных колонн, чем для безиасадочных, при условии капельного истечения растворителя. [c.205]

С развиваемой точки зрения, уменьшение фактора массопередачи Кт означает возрастание роли диффузионной составляющей йд/й=1—/С > так что значениям Кт=0,Ь (насадочная колонна) и 0,3 (колонна с тарелками) соответствует доля продольной диффузии в общем значении высоты единицы переноса, равная 50—70%. Интересно, что расчет диффузионной составляющей ВЕП роторной колонны, проведенный С. Каганом и Т. Волковой на основе экспериментального определения Dэфф, дал аналогичные результаты [17] для колонны диаметром 54 мм йд равна 39—50% от ВЕП, а для колонны диаметром 200 мм — от 13 (при 200 об мин) до 63%. Разумеется, определенную роль играет также уменьшение коэффициента массопередачи при дроблении и коалесценция капель при ф- 1 [6]. [c.312]

Сопоставление коэффициентов массопередачи, замеренных на пульсационной насадочной колонне, с коэффициентами, определенными в делительных воронках [c.93]

Смачиваемость насадок. При расчете насадочных колонн надо учитывать неполное с.мачивание насадки, вследствие чего в процессе массопередачи участвует не вся поверхность насадки, а лишь некоторая активная часть ее. Это учитывается коэффициентом смачиваемости ( /. Точных данных для определения ф в настоящее время еще не имеется при расчетах можно пользоваться описанной ниже методикой, дающей ориентировочные значения [c.451]

Розен [57] предлагает для вычисления коэффициента массопередачи в пульсационной насадочной колонне использовать уравнение Левича [38] [c.248]

На основании выведенных зависимостей и обработки опытных данных получаем уравнения для расчета коэффициентов массопередачи для различных систем в насадочных колоннах для всех гидродккамическвх режимов и переходных точек для легкорастворимых газов [c.524]

В 1952 году была опубликована работа Фейка и Андерсона 118] по исследованию пульсационных насадочных колонн. Работа проводилась на колонне высотой 900 мм и диаметром 37,5 мм. В качестве насадки использовались седла Мак-Магона из нержавеющей стали (В = 12,5 мм) и керамические кольца Рашига (9 X 9 X 1,5 мм). Удельная поверхность насадки в случае седел Мак-Магона равнялась 1010 м /м , а в случае колец Рашига 4467 м /м . Опыты производились на системе толуол — бензойная кислота — вода. Измерялась зависимость ВЕП и среднего коэффициента массопередачи от частоты и амплитуды пульсаций. Амплитуда менялась в пределах от 1,8 леж до 6,2 мм. Частота менялась от О до 1000 1/мин. Авторы также исследовали зависимость коэффициента массопередачи от скорости подачи фаз. [c.155]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология