Коэффициенты массоотдачи барботажных

Для колонн с барботажными тарелками имеются эмпирические уравнения, в которых скорость массопереноса выражается коэффициентами массоотдачи Ра, отнесенными к единице рабочей площади тарелки. Э и коэффициенты связаны с обычными коэффициентами массоотдачи следующим образом [c.51]

В литературе приводится ряд зависимостей для определения коэффициентов массоотдачи для рассматриваемого случая. На основании сопоставительных расчетов рекомендуем использовать обобщенное критериальное уравнение [13], применимое для различных конструкций барботажных тарелок [c.110]

В литературе приводится ряд зависимостей для определения коэффициентов массоотдачи на тарелках различных конструкций. Однако большинство их получено путем обобщения экспериментальных данных по абсорбции и десорбции газов и испарению жидкостей в газовый поток. В ряде работ показано, что с достаточной степенью приближения эти данные можно использовать для определения коэффициентов массоотдачи процессов ректификации бинарных систем, для которых мольные теплоты испарения компонентов приблизительно равны. В частности, для тарелок барботажного типа рекомендуются [14] обобщенные критериальные уравнепия типа (VI.39), которые приводятся к удобному для расчетов виду [c.132]

Объемные коэффициенты массоотдачи и массопередачи. Поверхность контакта фаз, к единице которой отнесены коэффициенты массоотдачи и массопередачи, в большинстве случаев трудно определить. Как будет показано ниже, в барботажных массообменных аппаратах эта поверхность представляет собой совокупность поверхностей брызг, пены и пузырей в насадочных аппаратах — некоторую активную часть геометрической поверхности насадки, смачиваемую жидкостью. Поэтому коэффициенты массоотдачи и массопередачи часто относят не к поверхности контакта фаз Р, к рабочему объему аппарата V, который связан с поверхностью зависимостью [c.409]

Это наблюдается, в частности, когда истинная поверхность контакта фаз неизвестна и коэффициенты массоотдачи относят к некоторой условной поверхности (например, в насадочных абсорберах к геометрической поверхности насадки,в барботажных абсорберах к площади тарелки). Если можно выделить влияние второй фазы на величину истинной поверхности контакта, то коэффициент массоотдачи становится не зависящим от гидродинамики и свойств этой фазы. Таким образом, влияние второй фазы оказывается косвенным. [c.123]

При анализе массоотдачи в барботажных абсорберах часто исходят из модели обновления, определяя коэффициент массоотдачи по формуле (П-39). Хотя эта формула была выведена для массоотдачи в жидкой фазе, ряд исследователей [68, 1461 распространяют ее и на массоотдачу в газовой фазе. [c.565]

При выводе описанных уравнений исходили из коэффициентов массоотдачи отнесенных к единице площади тарелки. Исследования по определению поверхности контакта фаз в барботажных аппаратах (стр. 559 сл.) дают возможность найти истинные значения коэффициентов массоотдачи р. Можно ожидать, что по мере развития методов определения поверхности контакта и установления ее зависимости от различных факторов анализ массопередачи в барботажных абсорберах будут проводить именно этим способом. [c.568]

Рис. 11-11. Зависимость объемного коэффициента массоотдачи РжО от скорости газа в колонне с высоким барботажный слоем [плотность орошения 54 м (м2.ч)].

Для вычисления матрицы объемных коэффициентов массоотдачи в барботажном слое в работах [1,3] предложен метод, основанный на использовании концепции активного входного участка. Для расчета элемента диагональной матрицы коэффициентов массоотдачи получены уравнения [c.134]

В литературе [40] рекомендуется определять коэффициенты массоотдачи по обобщенному критериальному уравнению для любых типов барботажных тарелок [c.354]

Барботажные абсорберы. Теоретическое определение массообменной способности барботажных абсорберов на основе теории массопередачи вызывает пока непреодолимые затруднения из-за отсутствия надежного метода расчета величины и формы межфазной поверхности, образующейся в барботажной слое. Эти параметры зависят от множества факторов, среди которых главную роль играют физические свойства жидкости н газа, гидродинамическая обстановка, устройство и конструктивные размеры барботажной тарелки. В связи с этим предложенные эмпирические формулы для расчета коэффициентов массоотдачи в газовой и жидкой фазах на барботажных тарелках имеют, в лучшем случае, лишь частное значение и не могут быть использованы для расчета промышленных абсорберов. [c.498]

На рис. 6.10.4.1 [17] приведена зависимость объемного коэффициента массоотдачи от приведенной скорости воздуха для барботажной колонны с резонансными колебаниями и без колебаний. Как видно из графика, значения 3у при резонансных колебаниях в 6-12 раз больше, чем в барботажной колонне без колебаний. [c.599]

Экспериментальная скорость абсорбции СОг, отнесенная к объему барботажного слоя, рассчитана по известным скорости жидкости, концентрациям СОг в жидкости на входе в колонну и выходе из нее и высоте слоя. При исследовании физического коэффициента массоотдачи использован метод, основанный на измерении скорости десорбции N2O из растворов при одновременном протекании хемосорбционного процесса. [c.61]

При скорости газа 0,1 м/с объемный коэффициент массоотдачи в высоком барботажном слое составляет (см. рис. 6.3) [i,xa = 0,038 1/с, а удельная поверхность контакта а = 80 м /м [47,231]. Тогда ж = 0,038/80 = = 4,75.10- м/с. Определим параметр R [c.72]

Рис. 6.3. Зависимость объемного физического коэффициента массоотдачи в Жидкой фазе ржа от скорости газа в высоком барботажном слое Шг.

Коэффициент массоотдачи в переливе рекомендуется рассчитывать по уравнению для режима свободного всплывания пузыря, средний диаметр пузыря йа рассматривать как функцию капиллярной постоянной, удельную поверхность контакта фаз — как а = 6 0г/< п- Кинетический расчет переливного устройства проводится последовательно по ячейкам полного перемешивания жидкости с использованием той же системы уравнений, что и в расчете барботажной зоны. Практически расчет единичной ступени контакта сводится к проведению итерационных кинетических расчетов барботажной тарелки и переливного устройства. [c.179]

Для жидкофазного окисления углеводородов химическое превращение осуществляется только в жидкой фазе. Для любой "барботажной" газожидкостной системы для труднорастворимого газа и относительно медленных реакций сопротивлением газовой фазы можно пренебречь и поэтому коэффициент массопередачи будет определяться как коэффициент массоотдачи в жидкой фазе. [c.99]

Массоотдача в газовой фазе. Исследования [70] показали, что коэффициент массоотдачи в газовой фазе, отнесенный к площади тарелки, в 1,5- 2,0 раза выше, чем для барботажных аппаратов с провальной тарелкой во всем рабочем диапазоне нагрузок тарелок. . [c.153]

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]

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТОВ МАССООТДАЧИ В БАРБОТАЖНЫХ КОЛОННАХ В УСЛОВИЯХ РЕКТИФИКАЦИИ РАЗБАВЛЕННЫХ СМЕСЕЙ [c.185]

При перемешивании газожидкостных систем в барботажных аппаратах с быстроходными мешалками при наличии отражательных перегородок объемный коэффициент массоотдачи Роб (с ) рекомендуется рассчитывать по следующей эмпирической зависимости [12] [c.331]

На барботажных тарелках величину поверхности контакта не поддается пока непосредственному измерению. Поэтому при анализе интенсивности массообмена вводится понятие коэффициентов массообмена и коэффициентов массоотдачи, отнесенных к единице рабочей площади тарелки. [c.402]

Абсорберы с механическим перемешиванием жидкости. При изучении абсорбции в барботажных абсорберах с механическим перемешиванием жидкости [182, 266, 267] большинство исследователей определяли объемный коэффициент массоотдачи. На основе опытов в аппаратах диаметрами от 200 до 600 мм при отношении HjD = 1—3 с лопастными, пропеллерными и турбинными мешалками получено уравнение [90] [c.508]

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]

Коэффициенты массоотдачи в барботажных абсорберах еще недостаточно изучены значения Л и гц можно найти, в зависимости от высоты пеныЯп. , по формулам [c.623]

Высота абсорберов. Рабочую высоту Я (расстояние между крайними тарелками) барботажного абсорбера находят методами, указанными в главе X. При расчете Н ло уравнению массопередачи коэффициент массопередачи определяется с помощью уравнения (Х,47) или (Х,48). Так как расчет поверхности контакта фаз на тарелке затруднителен, при обработке опытных данных по массопередаче в тарельчатых аппаратах коэффициенты массоотдачи относят чаще всего к сечению 5,, тарелки (точно определяемая величина), либо к объему пеиы V,, -= Лгж т или жидкости на тарелке Уд — /1 5 (где и /г — высота пены и слоя жидкости на тарелке). [c.465]

При иерархич построении квазигомогенного приближения производят операцию осреднения (сглаживания) флуктуаций порядка предыдущего (мелкомасштабного) структурного уровня Для этого необходимо, чтобы характерный масштаб / предыдущего уровня был много меньше харак терного масштаба L последующего уровня и система содержала на уровне L макроскопически большое число неоднородностей масштаба / Кроме того, должен существовать промежут размер X I X L) такой, чтобы параметры ф после осреднения по объему (или пов-сти Х ) прел ставлялись уже не флуктуирующими, а регулярными ф-ция ми пространств координат с характерным масштабом изменения L Масштаб X значительно превышает характерное расстояние, на к-ром взаимодействуют флуктуации масштаба/-т наз радиус корреляции Область осреднения размера X наз элементарным физ объемом (или макроточкой) Напр, для процесса хим абсорбции газа жидкостью в двухфазном реакторе барботажного типа / соответствует масштабу газового пузыря, а L-размеру реактора Осреднение концентрации компонентов в каждой фазе проводят по элементарному объему Х , содержащему достаточно большое число пузырей, но значительно уступающему объему реактора Линейный размер X выбирается с учетом интенсивности локального гидродинамич перемешивания Объем Х рассматривается как макроточка с эффективными (т е усредненными по времени наблюдения) значениями коэффициентов массоотдачи, уд тепловыделения, распределения в-в между фазами и т п, к-рые необходимы для составления кинетич ур-ний отдельньи стадий Ур-ния баланса массы и энергии затем составляют с учетом перемешивания в масштабе всего реактора [c.633]

Зависимость объемного коэффициента массоотдачи от скорости газа получена при обработке данных различных исследователей для свободного (бее насадки) барботажного слоя. При секционировании с помощью насадки эффективность массообмена увеличивается, особенно для насадки мелких размеров. Для крупных насадок (50 мм и более) увеличение по сравнению с свободным бар-ботйжным споем сравнительно невелико, поэтому для промышленных абсорберов с затопленной насадкой можно использовать данные рис. П-11. Влияние плотности орошения на объемный коэффициент массоотдачи можно учесть с помощью зависимости [c.81]

В большинстве случаев теоретическое определение коэффициентов массоотдачи проводят, рассматривая процесс массопереноса для каждой фазы в отдельности вне частицы (внешняя задача) или внутри частицы (внутренняя задача). Фактически это означает, что при решении задачи не учитывается влияние массопереноса в одной фазе на скорость массопереноса в др)той. Очень часто такая постановка вполне допустима. Во многих практических задачах перенос массы в одной из фаз либо вовсе отсутствует (растворение твердой частицы или пузырька однокомпонентного газа (пара) в жидкости, испарение капли однокомпонентной жидкости в газовом потоке и т. п.), либо скорость его значительно выше, чем во второй фазе. В последнем случае говорят, что процесс массопередачи лимитируется сопротивлением второй фазы. Так, при абсорбции хорошо растворимых газов и паров (NH3, НС1, HF, SO2, SO3, этанол, ацетон и др.) из газовой смеси водой в барботажных аппаратах скорость массопередачи лимитируется скоростью диффузии этих газов в пузырьках. Наоборот, процесс массопередачи при водной абсорбции плохо растворимых газов (О2, СО2, NO, N2O) лимитируется сопротивлением водной фазы. В обоих указанных случаях концентрацию переносимого компонента на межфазной поверхности со стороны г-й фазы можно считать известной и равной концентрации, находящейся в равновесии с постоянной концентрацией компонента во второй фазе. Таким образом, для решения уравнения (5.3.1.1) можно использовать граничное условие 1-го рода (см. подраздел 5.2.2). Это существенно упрощает решение задачи. В экспериментах определяют обычно не коэффициенты массоотдачи , (см. уравнение (5.2.4.1)), а коэффициенты массопередачи К(, определяемые уравнениями (S.2.6.2.). Однако проводить эксперимент стараются таким образом, чтобы массоперенос во второй фазе либо отсутствовал, либо протекал значительно быстрее, чем в первой фазе. Тогда коэффициент массоотдачи в первой фазе будет равен экспериментально определенному коэффициенту массопере- [c.274]

Массоперенос в пузыре. Вследствие того, что коэффициенты диффузии в газе на 4 порядка выше, чем в жидкости, процесс массопереноса в пузыре протекает значительно быстрее, чем в каплях. Степень извлечения различных газов и паров из пузыря диаметром 4 мм, равная 99 %, может достетаться уже на высоте слоя жидкости от 2 до 10-12 см. Такая высокая скорость массопереноса в пузырях приводит к значительным трудностям при экспериментальном исследовании этого процесса. Трудности эти связаны с очень большим вкладом так называемых концевых эффектов в общее количество вещества, поступающего в пузырек в процессе его существования. Разделить стадии, из которых складывается общий процесс массопереноса в пузырьке (массоперенос во время образования, собственно движения и коалесценции на поверхности жидкости) практически невозможно. При этом степень поглощения в процессе образования пузыря и выхода его на поверхность жидкости может составлять до 50 % и выше. Кроме того, в связи с очень большой скоростью массопереноса в процессе движения становится заметным влияние так называемого поверхностного сопротивления. По-видимому, этим объясняется тот факт, что в настоящее время механизм массопередачи в пузырьке до конца не выяснен, а имеющиеся экспериментальные результаты по определению коэффициентов массоотдачи достаточно противоречивы. Многочисленные результаты по определению коэффициентов массоотдачи при лимитирующем сопротивлении газовой фазы на барботажных тарелках различных конструкций практически не дают никакой информации о механизме массопередачи в движущихся пузырях. Это связано с тем, что в такого рода экспериментах определяется суммарный коэффициент массоотдачи на тарелке, включающий все три стадии процесса. [c.285]

Для реализации массообмена между газом и жидкостью наиболее распространены как наиболее простые аппараты — барботажные, так и наиболее интенсивные — аппараты с отражательными перегородками и турбинной мешалкой. Интенсивность массообмена в них зависит от поверхности контакта фаз и коэффициента массоотдачи, величина которого в барботажных аппаратах в основном определяется скоростью всплытия пузыря, в аппаратах с мешалкой — диссипахдаей мопщости. [c.598]

Что касается поверхности контакта фаз, то равенство ее для модельного и промышленного аппаратов безусловно является необходимым условием моделирования. Поскольку при барботаже размер пузырей не зависит от диаметра аппарата, а влияние пристенного эффекта на удельную поверхность контакта фаз при Z)aim>0,4 м невелико [1], по-видимому, диаметр модельного аппарата может быть принят близким к указанному. По данным, приведенным в работе [182], объемный коэффициент массоотдачи в барботажном слое весьма незначительно изменяется с увеличением диаметра аппарата Dann- Для насадочных аппаратов поверхность контакта фаз также не должна изменяться с увеличением диаметра при условии сохранения тех же скоростей потоков и размера насадочных элементов. [c.172]

На рис. 1 показана зависимость объемного коэффициента массоотдачи Ро.г в газовой фазе от скорости воздуха. Как видно из рисунка, объемный коэффициент массоотдачи явухфазного слоя (т. е. без применеяия шаров) уменьшается с увеличением скорости газа. Это объясняется тем, что хотя с увеличением скороста быстро растет высота слоя, иногда возникают струи, которые пронизывают весь барботажный слой, в результате чего удельная межфазная ловерхность увеличивается медленно. [c.92]

Высота абсорберов. Рабочую высоту Я (расстояние между крайними терелками) барботажного абсорбера находят методами, указанными в главе X. При расчете Я по уравнению массопередачи коэффициент массопередачи определяется с помощью уравнения (X, 47) или (X, 48). Так как расчет величины поверхности контакта фаз на тарелке затруднителен, при обработке опытных данных по массопередаче в тарельчатых аппаратах коэффициенты массоотдачи относят чаще всего к сечению [c.490]

Аппараты со сплошным барботажным слоем. Для определения объемного коэффициента массоотдачи Ржг> Акита и Иосида предложили уравнение [93] [c.502]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология