Межфазная поверхность поверхность контакта фаз при барботаже

Важной характеристикой барботажного слоя является зависимость удельной объемной межфазной поверхности от скорости газа. В случае отсутствия вибраций, как и в работе [86, 88], при малых скоростях газа наблюдается незначительный рост а с увеличением скорости газа а Такое незначительное влияние скорости газа объясняется спокойным режимом барботажа. Как уже отмечалось, при этом режиме пузырьки газа почти без изменений размера проходят всю высоту секции. Судя по кривой распределения поверхности по сечениям газожидкостного слоя, около нижней тарелки, а особенно около верхней, удельная объемная поверхность несколько больше, чем в середине слоя. Из-за этого повышение скорости газа слабо сказывается на увеличении средней поверхности контакта фаз в секции.. [c.94]

При барботаже газа через жидкость образуется поверхность контакта фаз F. Анализируя эффективность работы барботажных реакторов, обычно пользуются понятием удельной межфазной поверхности а = F/u , однако надежных рекомендаций для ее расчета до сих пор не установлено. Часто встречающееся в литературе уравнение [c.18]

При барботаже газа через жидкость образуется поверхность контакта фаз с площадью Р. Анализируя эффективность работы барботажных аппаратов, обычно пользуются понятием удельной площади межфазной р [c.514]

При переходе от барботажного режима к пенному вначале при малых скоростях газа образуется малоподвижная пена с крупными ячейками. При дальнейшем увеличении скорости газа ячейки пены уменьшаются, пена становится все более подвижной и при т — = 1—1,3 м/сек превращается в сильно турбулизованную систему. Такая подвижная пена представляет собой взвешенный слой жидкости в виде быстро движущихся пленок и струй, тесно перемешанных с пузырьками и струями газа. Такая пена обеспечивает сильно развитую поверхность соприкосновения жидкости и газа, быстрое обновление межфазной поверхности при этом интенсивность процесса массо- и теплопередачи увеличивается в десятки раз, а гидравлическое сопротивление системы снижается. Так, количественное изменение скорости газа приводит к качественно новому режиму — исчезновению барботажа и появлению пенного режима. Чем выше скорость газа, тем ближе к решетке, сильнее и чаще происходит столкновение пузырьков и, следовательно, тем быстрее обновляется поверхность контакта фаз и растет интенсивность процесса массо-и теплопередачи. [c.46]

Более эффективным способом выпаривания агрессивных и солесодержащих растворов оказался барботаж дымовых газов с помощью погружных горелок, работающих на газообразном или жидком топливе. При этом способе создаются хорошие условия тепло- и массообмена между дымовыми газами и жидкостью, так как при барботаже дымовые газы в растворе распыляются и в виде пузырьков образуют большую межфазную поверхность. Интенсивное испарение раствора протекает путем насыщения газовых пузырьков водяным паром, который они выбрасывают при всплывании в пространство, находящееся над свободной поверхностью (зеркалом испарения). Обычно в аппаратах погружного горения выпаривание растворов протекает при равновесной температуре испарения (температуре мокрого термометра), которая ниже температуры кипения раствора при атмосферном давлении. При такой температуре дымовые газы полностью насыщаются водяным паром (ф = 100%) и уходят из раствора с температурой на 1—2° выше равновесной температуры испарения. Коэффициент использования теплоты сгорания топлива в этом случае достигает 95—96%. Использование природного газа в качестве топлива позволило значительно расширить область применения аппаратов погружного горения для выпаривания растворов серной, соляной, фосфорной и других минеральных кислот, а также растворов хлористого магния, сульфата натрия, железного купороса и других солей. Возможность выпаривания агрессивных и кристаллизующихся растворов при непосредственном контакте дымовых газов без нагревательных элементов привела к созданию крупных промышленных установок погружного горения. [c.6]

Барботажные реакторы пригодны для проведения реакций в кинетической и диффузионной областях. Непрерывный барботаж газа через слой жидкости обеспечивает ее хорошее перемешивание и выравнивание концентрации исходных веществ и продуктов реакций во всем объеме. Равномерное распределение газа по всему сечению и объему аппарата обеспечивает достаточно развитую поверхность межфазного контакта. Однако следует учитывать, что при диаметре аппарата более 3-х метров не всегда удается обеспечить равномерное распределение газа по сечению реактора. Гидростатическое давление в аппарате определяется высотой слоя жидкости, ее плотностью (при рабочей температуре) и конструкцией диспергирующего газ устройства. [c.739]

Пенные аппараты. Увеличение скорости подачи газа в слой жидкости до 0,7—1,3 м/с переводит газожидкостную систему в состояние, характеризующееся повышенным газосодержанием (фг 0,5) и образованием над газораспределительной решеткой слоя подвижной пены. Пенные аппараты в последние годы находят широкое применение при организации контакта между жидкой и газовой фазами. Исследования показывают, что интенсивность межфазного массо- и теплообмена в аппаратах пенного типа оказывается в несколько раз выше, чем при использовании барботажа газа через слой жидкости, и во много раз превышает интенсивность процессов переноса в пленочных аппаратах с насадкой за счет большой поверхности межфазного взаимодействия [42]. Соотношение между количествами газовой (G) и жидкой (L) фаз в пенных аппаратах может изменяться в широких пределах (от 50 до оо), однако оптимальным считается диапазон G/L = 200-f-- 500. Гидравлические сопротивления пенного слоя и газораспределительной решетки обычно незначительны. Подвижность пены позволяет без затруднений организовать ее выгрузку из аппарата через сливной патрубок, чем обеспечивается непрерывность работы пенного аппарата. Недостатками аппаратов такого типа являются невозможность обрабатывать объем жидкости менее чем [c.138]

Барботаж газов в жидкости сопровождается физическими и химическими взаимодействиями контактируемых сред. При физических взаимодействиях барботируемые газы на некоторой глубине в жидкости быстро перемешивают среды и создают условия для циркуляции потоков вследствие уменьшения удельного веса диспергированной жидкости. При химических воздействиях продуктов сгорания на растворы процессы протекают чрезвычайно разнообразно и зависят от физико-химических свойств газов и жидкости, участвующих в процессе, а также от величины поверхности межфазного контакта, температуры и времени. К таким химическим процессам относятся окисление, карбонизация и другие процессы термического разложения органических веществ, находящихся в растворах. [c.91]

Удельная межфазная поверхность полидгсперсной системы газовых пузырей определяется свойствами жидкости и газа и их приведенными скоростями и не зависит от конструкции барботера. Влияние последней на газосодержание, а следовательно, и на удельную поверхность контакта фаз проявляется только при малых высотах барботажного слоя, например на ситчатых тарелках массообменных аппаратов, где высота расширяющейся струи газа соизмерима с общей высотой слоя динамической пены. Влияние свойств газа и жидкости на величину а при массовом барботаже очень сложно, доказательством чего могут, например, служить результаты исследований удельной межфазной поверхности в бар-ботажном реакторе, секционированном ситчатыми тарелками [14]. Эти опыты показали, что при приблизительно одинаковых физических свойствах жидкостей (вязкости, поверхностном натяжении и плотности) величина а для растворов электролитов оказалась значительно выше, чем для недиссоциированных жидкостей. Различие значений а наблюдалось и для разных растворов электролитов при постоянстве указанных физических свойств жидкостей. [c.19]

При химических воздействиях контрактируемых сред (газ — жидкость) процессы протекают чрезвычайно разнообразно и зависят от физико-химических свойств газов и жидкости, участвующих в процессе, а также от величины поверхности межфазного контакта и времени. К химическим процессам относятся окисление, карбонизация, хлорирование и другие процессы, возникз ющие при барботаже. [c.76]