Поверхность контакта фаз тарельчатых

Систематическое изучение тарельчатых аппаратов, в частности, проведено А. И. Родионовым и др. 7 . В этих работах сопоставлены результаты измерения поверхности контакта фаз в тарельчатых аппаратах различными методами, а также представлены данные о величине этой поверхности и о коэффициентах массоотдачи в обеих фазах, отнесенных к единице ее площади. Доп. пер. [c.225]

Массопередача и поверхность контакта фаз в тарельчатых колоннах. [c.289]

В настоящее время нет достаточно надежных данных для определения поверхности контакта фаз, а особенно — эффективной поверхности массопередачи при барботаже на тарелках. Поэтому обычно в расчетах тарельчатых колонн используют коэффициенты массопередачи, отнесенные к единице рабочей площади тарелки (Ку/). [c.132]

Тарельчатым колоннам, составляющим основную группу аппаратов с поверхностью контакта, образуемой в процессе движения потоков, свойственны общие закономерности в структуре потоков на тарелках. В свою очередь от гидродинамической структуры потоков, определяющей перемешивание на тарелках, зависит эффективность тарельчатых колонн. [c.273]

Реакционные аппараты колонного типа с насадкой или тарелками. В качестве газожидкостных реакторов часто применяют насадочные или тарельчатые колонны, используемые для процессов абсорбции. Если жидкость является катализатором, эти аппараты отличаются от абсорберов тем, что жидкость циркулирует в системе по замкнутому контуру. Насадочные колонны просты по устройству и обеспечивают большую поверхность контакта реагирующих газа и жидкости даже в небольшом объеме. Жидкость стекает по поверхности насадки в виде тонкой пленки, а газ движется противотоком. Их гидравлическое сопротивление невелико и, следовательно, расход энергии на перемеш,ение газов незначителен. Колонны изготовляют обычно из стали с дополнительным покрытием из материала, стойкого к коррозионному действию рабочей среды. Применяют также колонны из чугуна, керамики (в производстве серной кислоты), футерованные графитом или кислотоупорным кирпичом. [c.272]

В барботажных абсорберах поверхность контакта развивается потоками газа, распределяющегося в жидкости в виде пузырей и струй. К этой группе относятся аппараты со сплошным барботажным слоем с непрерывным контактом между фазами, тарельчатого типа, с подвижной (плавающей) насадкой, с механическим перемешиванием жидкости. [c.215]

В последние годы в СССР и за рубежом проводятся работы по определению поверхности контакта фаз на тарелках для расчет а тарельчатых колонн по основному уравнению массопередачи с использованием коэффициентов массопередачи, отнесенных не к площади тарелки, а к действительной межфазной поверхности. (Прим. ред.) [c.329]

Рабочими режимами тарельчатых конструкций являются барботажный — струйный и пенный (см. табл. 5). При введении тарелки в эти режимы обеспечивается максимальная поверхность контакта, а следовательно, оптимальные условия массопередачи. Любая контактная тарелка в этом оптимальном режиме дает высокую эффективность. Различаются тарелки лишь по пропускной способности. При оптимальном режиме все тарельчатые конструкции равноценны по эффективности. Те из них, которые имеют наибольшую пропускную способность по пару и жидкости, наиболее целесообразны для использования. [c.45]

Насадка предназначена для создания большой поверхности контакта между стекающей по ней жидкостью и поднимающимся потоком паров и интенсивного перемещивания их. Контакт.и массообмен в насадочной колонне происходят непрерывно на всем участке аппарата, заполненном насадкой. Этим и отличается работа насадочной колонны oi тарельчатой. [c.160]

Наибольшие трудности при расчете теплообмена в тарельчатых аппаратах связаны с определением поверхности фазового контакта. Поэтому коэффициенты теплопередачи обычно относят к рабочей площади тарелки. В результате такого подхода определяется не истинный коэффициент теплопередачи к, а произведение кА, где А — поверхность контакта фаз, развиваемая на [c.89]

В настоящее время нет достаточно надежных данных для определения поверхности контакта фаз, особенно эффективной поверхности массопередачи при барботаже на тарелках. Поэтому обычно в расчетах тарельчатых колонн используют коэффициенты массопередачи, отнесенные к единице рабочей площади тарелки (Kyi)- Коэффициент Ку определяют по уравнению аддитивности фазовых диффузионных сопротивлений [c.239]

Тарельчатые абсорберы обычно представляют собой вертикальные цилиндры-колонны, внутри которых на определенном расстоянии друг от друга по высоте колонны размещаются горизонтальные перегородки-тарелки. Тарелки служат для развития поверхности контакта фаз при направленном движении этих фаз (жидкость течет сверху вниз, а газ проходит снизу вверх) и многократном взаимодействии жидкости и газа. [c.69]

Гидродинамические режимы работы тарелок. Основное влияние на эффективность тарелок любых конструкций оказывают гидродинамические условия их работы. Эти условия в значительной мере зависят от скорости газа и в существенно меньшей-от плотности орошения и физических свойств фаз. В зависимости от скорости газа различают три основных гидродинамических режима работы тарельчатых аппаратов пузырьковый, пенный и струйный (или инжекционный). Эти режимы различаются структурой газожидкостного слоя на тарелке, которая в основном определяет его гидравлическое сопротивление, высоту и поверхность контакта на тарелке. [c.71]

Пенный режим возникает при увеличении скорости газа, когда его пузырьки, выходящие из прорезей или отверстий, сливаются в струи, которые вследствие сопротивления барботажного слоя разрушаются (на некотором расстоянии от места истечения) с образованием большого числа мелких пузырьков. При этом на тарелке образуется газожидкостная система-иена, которая является нестабильной и разрушается мгновенно после прекращения подачи газа. Основной поверхностью контакта фаз в такой системе является поверхность пузырьков, а также струй газа и капель жидкости над газожидкостной системой, которые образуются при разрушении пузырьков газа в момент их выхода из барботажного слоя. Поверхность контакта фаз при пенном режиме наибольшая, поэтому пенный режим обычно является наиболее рациональным режимом работы тарельчатых абсорберов. [c.71]

Расчет поверхности контакта фаз для этого режима, который в тарельчатых абсорберах используется нечасто, рассмотрен в гл. 6. Обычно в тарельчатых колоннах скорость газа значительно выше скорости всплывания одиночного пузырька, что существенно изменяет гидродинамический режим работы тарелок и затрудняет определение поверхности контакта фаз на тарелке. [c.90]

Применение пульсаций в процессе экстракции способствует лучшему диспергированию жидкости, интенсивному обновлению поверхности контакта фаз, увеличению времени пребывания диспергируемой жидкости в экстракторе. Наибольшее распространение в технике получили ситчатые тарельчатые и насадочные пуль-сационные экстракторы (рис. 18-20). [c.163]

По способу создания развитой поверхности контакта фаз между газом-носителем и жидким поглотителем абсорбционные аппараты можно подразделить на насадочные, тарельчатые, пленочные и распылительные. [c.397]

Тарельчатые абсорберы (см. рис. 5.8, б и 5.23) представляют собой вертикальные колонны, внутри которых на некотором расстоянии друг от друга размещены горизонтальные перфорированные тарелки. На тарелках с помощью сливных порогов поддерживается слой жидкости, через который в виде мелких пузырьков барботирует газ. Жидкий поглотитель имеет общее направление движения сверху вниз, а на каждой тарелке жидкость перемещается от входного переточного устройства к выходному. Поверхностью контакта газовой и жидкой фаз, т. е. поверхностью переноса массы целевого компонента от газа-носителя к жидкому поглотителю, является суммарная поверхность всех газовых пузырьков внутри слоев жидкости и внутренняя поверхность в пене, которая может возникать над слоями жидкости. [c.398]

В зависимости от величины скорости газа различают три основных режима работы тарельчатых массообменных аппаратов. При малых скоростях реализуется барботажный (пузырьковый) режим, при котором газ проходит через слой жидкости в виде индивидуальных пузырьков. При больших скоростях над слоем жидкости, насыщенной мелкими пузырьками газа, возникает слой пены суммарная поверхность контакта фаз в таком пенном режиме увеличивается, но сам слой пены часто не обладает достаточной устойчивостью, и стабильная работа аппарата в пенном режиме требует поддержания постоянной величины скорости газа. Дальнейшее увеличение скорости газа приводит к смене пенного режима на струйный, при котором газовые струи выходят из газожидкостного слоя с образованием значительного количества брызг в таком режиме поверхность контакта фаз уменьшается, поэтому струйный режим работы колпачковых тарелок не является предпочтительным. [c.399]

Насадочные ректификационные колонны имеют меньшее по сравнению с тарельчатыми колоннами гидравлическое сопротивление, приходящееся на одну теоретическую тарелку. По этому показателю они вполне пригодны для разделения смесей под вакуумом. Наиболее распространенный тип насадочных массообменных колонн — аппараты с насыпной насадкой. Важнейшей частью колонн этого типа является насадка, служащая для развития поверхности контакта фаз, которая образуется жидкостью, смачивающей насадку. Важнейшими характеристиками насадки являются удельная поверхность а, т. е. поверхность единицы объема насадки, и свободный объем Уев- Увеличение удельной поверхности насадки благоприятствует повышению ее разделяющего действия. Однако это чаще всего связано с уменьшением свободного объема, что приводит к повышению гидравлического сопротивления. Поскольку при разделении смесей под вакуумом важно обеспечить достаточное разделяющее действие при минимальном гидравлическом сопротивлении, при выборе насадки создается ситуация, требующая принятия компромиссного решения. Наиболее распространенные и традиционно применяемые насадки для аппаратов, работающих при атмосферном или близком к нему давлении, в большинстве своем "оказались малопригодными для вакуумных аппаратов. Это потребовало разработки конструкции, исследования и организации производства новых типов насадок, обеспечивающих эффективную работу вакуумных аппаратов. [c.38]

Другой путь для увеличения поверхности контакта фаз — барботажный процесс, представляющий собой измельчение газа в жидкости. Он ведется в барботажных аппаратах и колоннах (абсорберах). Газ подается в заполненный жидкостью аппарат снизу через барботер, жидкость может поступать либо также снизу —прямотоком, либо- сверху навстречу движению газа — противотоком. Прямоточные колонны выполняются пустотелыми, иротивоточные —обычно тарельчатыми. [c.67]

Вопрос о том, что именно приводит к возрастанию эффективности — увеличение коэффициента массопередачи или поверхности контакта — можно решить путем анализа экспериментальных данных. На рис. 1 сделана такая проверка для тарельчатых пульсирующих колонн [8] в совмещенном масштабе показана зависимость числа равновесных ступеней и задержки дисперсной фазы от интенсивности пульсации I (произведения частоты / на амплитуду а) по данным работы [12]. Как видно из рис. 1, точки ложатся на одну кривую, т. е. относительное возрастание эффективности равно возрастанию задержки Кэ = Ка. Тогда согласно уравнению (4), [c.302]

Тарельчатые массообменные аппараты. В тарельчатых аппаратах поверхность контакта массообмени-ваюш,ихся фаз организуется ступенчато, на тарелках. В этом состоит принципиальное отличие тарельчатых аппаратов от iia-садочпых, где контакт фаз непрерывен. [c.60]

Родионов А. И., Патцельт X., Труды МХТИ им. Д. И. Менделеева, вып. 65, 1970, стр. 179. Определение газосодержания и поверхности контакта фаз в тарельчатой колонне (в условиях абсорбции аммиака водой из его смеси с воздухом и для системы воздух—вода). [c.274]

В производстве ионола на стадии алкилирования фенола изобутиленом образуются сточные воды, содержащие алкилфенолы. Очистка сточных и ливневых вод от алкилфенолов производится их экстракцией диизо-пропиловым эфиром (ДИПЭ). Обесфеноленная вода в зависимости от анализов поступает на отпарку углеводородов или в химзаводскую канализацию. Используемая в качестве экстрактора тарельчатая колонна из-за недостаточно развитой поверхности контакта фаз, особенно при большом объеме ливневых вод, работает в напряженном режиме. В это время возможен проскок загрязнений со сбрасываемой водой. [c.12]

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]

Как указывалось, в насадочных абсорберах, вследствие распределения в них жидкости тонким слоем по поверхности насадки, создается развитая поверхность контакта между жидкостью и газом. Развитой поверхностью фазового контакта отличаются и бар-ботирующие абсорберы. Однако чаще применяют насадочные абсорберы вследствие простотгл их устройства, дешевизны, удобства обслуживания и ремонта кроме того, насадочные абсор-, беры легко могут быть изготовлены из любого химически стойкого материала (андезит, керамика и др.), в то время как тарельчатые абсорберы трудно изготовить из неметаллических материалов. Следует также указать на более высокое гидравлическое сопротивление тарельчатых абсорберов по сравнению с насадочными. [c.523]

Абсорбщ1я, как и другие процессы массопередачи, протекает на поверхности раздела фаз. Поэтому абсорбционные аппараты-аб-сорберы - должпы обеспечить развитую поверхность контакта между жидкой и газовой фазами. По способу образования зтой поверхности, что непосредственно связано с конструктивными особенностями абсорберов, их можно подразделить на четыре основные группы 1) пленочные 2) насадочные 3) тарельчатые 4) распыливающие. [c.54]

Для тарельчатых дегазаторов поверхность контакта фаз определяют как поверхность находящихся в барбогажнрм слое пузырьков газа иля пара. В этом случае зависимость (2.21) имеет вид [56] [c.84]

Такими эффективными массообменными аппаратами являются насадочные и тарельчатые колонные аппараты. В насадочнык аппаратах развитая поверхность контакта фаз создается за счет использования различных насадочных тел, образующих при соответствующей укладке в аппарате систему извилистых каналов, которые имеют достаточно большую поверхность — примерно 80-700 м на 1 м объема рабочей зоны аппарата. Жидкость движется по поверхности каналов преимущественно в виде тонких 1шенок (0,1-5 мм), а газ занимает все оставшееся свободное пространство, объем которого также достаточно велик и составляет 70-96 % объема рабочей зоны аппарата. При перетекании жидкости с одного элемента насадки на другой пленка жидкости разрушается, а жидкость при этом перемешивается. На нижележащем элементе насадки образуется новая пленка. Структура потоков газа и жидкости в аппарате достаточно близка к поршневому противоточному движению. [c.27]

В тарельчатых аппаратах поверхность контакта фаз формируется за счет барботирования (продавливания) газа через слой жидкости на тарелке, которая представляет собой лист с отверстиями, прорезями или специальными устройствами для барботирования газа — колпачками или клапанами. При барботировании образуется большое количество пузырей, которые в зависимости от расхода газа и свойств жидкости могут занимать до 90 % и выше объема рабочей зоны аппарата, создают развитую поверхность контакта газа и жидкости, превращая жидкость в тонкие прослойки и пленки. Однако поднимающиеся в жидкости пузыри вовлекают в восходящее движение окружающую жидкость. В барботажных аппаратах с высоким газо-жидкостным слоем формируется нестабильное циркуляционное течение жидкости, которое способствует ее быстрому перемешиванию по высоте слоя. Поэтому в проточных барботажных ахшаратах, несмотря на развитую межфазную поверхность, даже при очень большой высоте газожидкостного слоя не удается достичь высокой степени извлечения растворенных компонентов из жидкости (см. рис. 1.4.1.1, в). [c.27]

По физико-химической сущности абсорбция является типичным массообменным процессом, в котором массообмен происходит на поверхности соприкосновения жидкой и газовой фаз. Поэтому абсорбционные аппараты должны иметь развитую поверхность контакта фаз. Исходя из этого абсорбционные аппараты (абсорберы) можно подразделить на следующие группы а) поверхностные абсорберы, в которых поверхностью контакта фаз является зеркало жидкости или поверхность текущей пленки жидкости (пленочные абсорберы) б) барботажные абсорберы, в которых поверхность контакта фаз развивается потоками газа, распределяющегося в ха-гд-кости в виде пузырьков и струек в) распьшивающие абсорберы, в которых поверхность контакта образуется путем распьшения жидкости в массе газа на мелкие капли. Конструктивно наибольшее распространение имеют насадочные и тарельчатые абсорберы колонного типа. [c.278]

Одним из путей интенсификащш процессов улавливания химических продуктов коксования является применение тарельчатой массообменной аппаратуры с капельным режимом рабрты. В тарелках этих конструкций кинетическая энергия газа используется не тсшько для образования межфазной поверхности контакта, но и для организации движения жидкости по ним, что позволяет увеличить нагрузки по фазам при сохранении относительно. высокой эффективности работы тарелок. Вместе с тем отсутствие статического столба жидкости на тарелках этого типа обусловливает небольшое гидравлическое сопротивление. [c.49]

Приведенные результаты послужили одной из причин рекомендовать глубокую очистку серы, селена и теллура при атмосферном или повышенном давлении. В качестве другой причины этого решении в работах [2, 8] называется ухудшение условий массообмена нри снижении температуры ректификации вследствие увеличения вязкости и снижения коэффициента молекулириой диффузии в жидкой фазе. Однако это необходимо учитывать только в условиях, когда основное сопротивление массообмену сосредоточено в жидкой фазе. Если диффузионное сопротивление массообмену сосредоточено в паровой фазе, то с уменьшением давления (температуры) интенсивность массообмена должна возрастать (см. гл. III). Третий фактор, который необходимо учитывать ири анализе оптимальных условий очистки, — это поверхность контакта фаз. Как следует из соотношений (III-72) и (III-147), при удовлетворительной смачиваемости материала контактных устройств ректификационной жидкостью поверхность контакта фаз с уменьшением температуры для тарельчатых аппаратов возрастает, а для насадочных — уменьшается. [c.153]

Насадочные контактные устройства выполняют те же функции, что и тарельчатые устройства,— увеличивают поверхность контакта между паром и жидкостью, однако имеют иное конструктивное 0 формление. В колонном аппарате 1 (рис. 157) выполнено ложное (перфорированное) дниш е 2, на котором помещены па-садочные тела 3. Жидкость поступает из устройства 4, обеспечивающего ее равномерное распределение по всему сечениЬ колонны. Стекающая жидкость смачивает насадочные тела, на поверхности которых поднимающийся пар соприкасается с жидкостью. [c.181]

В камерах созданы благоприятные условия для сепарации-капель жидкости из peзк o меняющего (иа 90-г-180°) направление движения потока газа. Это позволило значительно (до 60- - -80 мм) сократить расстояние /1к между степенями контакта (смежными сливными перегородками соседних ярусов) по сравнению с расстоянием между тарелками в тарельчатых аппаратах и тем самым увеличить частоту обновления поверхности контакта фаз и более полно использовать объем корпуса аппарата. [c.184]

Следует отметить, что конструкция колпачков для тарельчатых колонн и насадок для насадочных колонн не оказывает решающего влияния на коэффициент полезного действия рек-гификацнонных аппаратов. Производительность колонн может изменяться в довольно широких пределах. Так, например, при замене обычных керал ических колец Рашига на перфорированные металлические кольца поверхность контакта фаз изменяется всего на 12—18%, но при этом допускается увеличение скорости паров на 74% (с 1 до 1,74 ж/сек) . Большое число конструкций этих элементов объясняется также патентными соображениями. [c.103]

Сравнительная оценка абсорберов. Поверхностные абсорберы — туриллы и целляриусы —отличаются простотой устройства, требуют незначительных энергетических затрат, но обладают небольшой поверхностью фазового контакта. Поэтому посредством турилл и целляриусов можно осуществить лишь абсорбцию очень хорошо растворимых в жидкости газов, в остальных случаях эти абсорберы весьма мало эффективны. Насадочные абсорберы, благодаря распределению в них жидкости тонким слоем по поверхности насадки, обеспечивают развитую поверхность контакта между жидкостью и газом. В этом отношении высокой эффективностью отличаются и барботирующие абсорберы. Однако чаще применяются насадочные абсорберы вследствие простоты их устройства, дешевизны, легкости обслуживания и ремонта кроме того, они легко могут быть изготовлены из любого коррозионноустойчивого материала (андезит, керамика и др.), в то время как изготовление из неметаллических материалов тарельчатых абсорберов представляет большие трудности. Поверхность фазового контакта весьма сильно развивается, если жидкость разбрызгивается или распыливается в пространстве, наполненном газом. Вследствие этого распыливающе-разбрызгивающие абсорберы превосходят по эффективности все остальные [c.543]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология