Удельная поверхность контакта фаз в массообменных аппарата

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]

Насадочные колонны для массообменных процессов между газом и жидкостью чаще всего работают в пленочном режиме. Максимальная межфазная поверхность в этом случае равна поверхности элементов насадки, однако в действительности она обычно меньше по следующим причинам. Во-первых, часть поверхности насадки может быть не смочена жидкостью. Во-вторых, часть жидкой фазы внутри насадки пребывает в аппарате длительное время и вследствие этого находится в равновесии с газом. Межфазную поверхность, образованную этой застойной жидкостью, называют статической. В процессах абсорбции, десорбции, ректификации она является неактивной эффективная удельная поверхность контакта фаз равна разности между смоченной и статической поверхностью насадки а = —Сст- [c.50]

Средний поверхностно-объемный диаметр капель и удельная поверхность контакта фаз. Для массообменных аппаратов, в которых одна из фаз находится в диспергированном состоянии, т, е, в виде капель, пузырей или твердых частиц, удельную, отнесенную к единице рабочего объема аппарата, поверхность контакта фаз рассчитывают по уравнению (3-38), [c.107]

Характеристиками дисперсных или барботажных систем газ — жидкость в массообменных аппаратах являются удельная поверхность контакта фаз, задержка жидкости, объемное газосодержание, относительная плотность и высота дисперсной системы и средний диаметр пузыря или капель. Из перечисленных характеристик первые две — основные, определяющие массопередачу и гидродинамику двухфазных течений. [c.157]

Для массообменных аппаратов, в которых одна из фаз находится в виде капель, пузырей или мелких твердых частиц, удельную (т. е. приходящуюся на единицу объема аппарата) поверхность контакта фаз а рассчитывают по уравнению [c.50]

Анализируя уравнение (11.68), следует отметить вытекающую из него независимость коэффициента массопереноса от размеров газового пузыря, что подтверждается и экспериментальными данными. Это положение несколько облегчает задачу расчета массообмена в барботажных реакторах, однако остается неопределенность относительно поверхности контакта фаз, для нахождения которой до сих пор нет надежных рекомендаций. Поэтому при описании кинетики газожидкостных реакций часто пользуются объемным коэффициентом массопередачи характеризующим собой количество вещества В, прореагировавшего в 1 м реакционного объема аппарата. В связи с этим следует вернуться к уравнению (И.55), в котором скорость реакции зависит от газосодержания системы. Появление в нем объясняется тем, что удельная поверхность а отнесена к реакционному объему аппарата Ур, т. е. к объему газожидкостной смеси. Если отнести поверхность контакта фаз к объему жидкости, участвующей в массообмене, то уравнение (И.55) не будет содержать параметра 1 — фр. Из этого следует, что для исключения 1 — ф из эмпирических уравнений, характеризующих объемный коэ ициент массопередачи, его нужно относить к объему жидкости, находящейся в реакционной зоне аппарата. [c.41]

Предполагают [4], что хлорирование фенола относится к процессам, продолжительность которых определяется скоростью смешения реагентов. Опыты, проведенные нами в пенном режиме, т. е. прн наиболее развитой поверхности контакта фаз, показали возможность интенсификации процесса за счет улучшения массообменных условий. Удельная производительность реактора увеличена в десятки раз по сравнению с реактором периодического действия. Содержание 2,4-дихлорфенола в смеси хлорфенолов остается при этом сравнительно высоким—86—88%. Последнее говорит о том, что продольное перемешивание, которое обычно имеет место в полых аппаратах подобного типа [5], в наших условиях не оказывает большого влияния, так как плотность газожидкостной эмульсии, вытекающей из реактора, значительно меньше плотности газожидкостной эмульсии на входе в реактор, хотя плотность жидкой фазы увеличивается по мере образования хлорфенолов. [c.123]

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]

Анализ работы MOA обычно проводится при упрощающих предположениях постоянные во времени и по длине аппарата расходы газа G и жидкости L перемещаются противотоком в режиме полного вытеснения (см. рис. 1.54, а) вдоль всего MOA постоянны значения коэффициента массопередачи = = onst, удельной поверхности контакта фаз а (в м /м ) и все свойства участвующих в массообменном процессе веществ. [c.368]

Удельная площадь межфазной поверхности полидисперсной системы газовых пузырей определяется свойствами жидкости и газа, их скоростями и практически не зависит от вида газораспределителя. Влияние конструкции барботера на газосодержание и на удельную площадь поверхности контакта фаз проявляется только при малых высотах барботажного слоя, например на ситчатых тарелках массообменных аппаратов, где высота расщиряющейся струи газа соизмерима с общей высотой газо-жидкостного слоя. [c.515]

Вопросы тепло- и массопередачи применительно к аппаратам с провальными тарелками, используемым в системах очистки газов, исследованы пока недостаточ1но глубоко. Определенные трудности при разработке инженерных методов расчета подобных тепло- и массообменных аппаратов связаны с определением поверхности фазового контакта в гаэожидкостном слое на тарелке. В некоторых работах расчет этой поверхности базируется на величине поверх ности пузыря, образуемого при движении газов через слой жидкости на тарелке. В этом случае величина поверхности фазового контакта Р (в м ) определяется по формуле Р=аН5, где а — удельная объемная поверхность контакта фаз, м /м 5 —площадь тарелки, м величина а находится из выражения а=6 q г/dп, где п — диаметр пузыря, м фг — газосодержание пенного слоя. [c.120]

Обработка результатов с целью оценки степени дисперсности эмульсии в каждом случае и сравнение между собой различных режимов показали, что величина удельной поверхности фазового контакта, возникающей в струйном экстракторе, значительно выше, чем в аппарате с механической мешалкой и в трубчатом экстракторе. В результате исследования гидродинамики эжекцион-ного смешения можно заключить, что струйный аппарат должен быть высокоэффективным экстрактором, так как интенсивное турбулентное смешение рабочей и подсасываемой жидкостей приводит к образованию развитой поверхности фазового контакта в течение чрезвычайно малого времени. Из-за свободной турбулентности массообмен между жидкостями должен протекать весьма быстро. [c.344]

Создание достаточно крупных роторно-пленочных массообмен-пых аппаратов связано с рядом серьезных трудностей. Основная заключается в отсутствии приемлемых конструктивных решений, позволяющих увеличить пропускную способность аппарата по пару и жидкости при эквивалентном возрастании поверхности меж- фазового контакта. Принцип наложения на пленку жидкости и на паровой поток турбулизующего воздействия с помощью ротора открывает весьма благоприятные перспективы для создания ректификационного оборудования, обладающего одновременно низким удельным гидравлическим сопротивлением и высокой эффективностью разделения. Потребность в таких аппаратах в настоящее время чрезвычайно высока, и есть все основания полагать, что в ближайшие годы она будет ощущаться еще острее. [c.7]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология