Перемешивание осевое

Диффузионная модель допускает, что для математического описания процесса принимается аналогия между перемешиванием и диффузией. В соответствии с этим отклонение распределения времени пребывания элементарных объемов потока в диффузной модели от распределения при идеальном вытеснении считают следствием продольного (осевого) и радикального перемешивания. Осевая диффузия происходит как по направлению, совпадающему с движением основной массы потока, так и в противоположную сторону (продольное перемешивание, обратное перемешивание), в результате чего возникают различия во времени пребывания частиц в реакторе (рис. 44). [c.117]

Реактор полного вытеснения (идеальный трубчатый реактор). В длинных трубчатых реакторах локальное перемешивание жидкости имеет большее значение для распределения концентраций и температур в направлении, перпендикулярном оси, ч м в осевом направлении, ввиду того, что поперечный размер аппарата, как правило, в несколько раз (или даже в несколько десятков раз) меньше длины. В результате появляется довольно значительная однородность состава и температуры смеси реагентов в поперечном сечении аппарата при относительно малом влиянии перемешивания на осевое распределение этих величин. Таким образом, для упрощения математического описания трубчатого реактора можно принять модель движения потока, называемую поршневым течением (полным вытеснением). Такое течение характеризуется плоским профилем скорости, отсутствием перемешивания, массо- и теплообмена в направлении оси реактора, а также полным перемешиванием в направлении, перпендикулярном оси. При этих предположениях в реакторе с поршневым течением мы имеем дело также [c.295]

Они имеют быстроходную мешалку (частота вращения 100—150 с- ), соосно связанную с ротором асинхронного двигателя. Из-за высокой частоты вращения и верхнего расположения подшипника большой вылет вала недопустим, поэтому мешалку 2 располагают в верхней части аппарата. Принята циркуляционная схема перемешивания. Пропеллерная мешалка расположена внутри направляющего аппарата, изготовленного в виде длинной трубы 3. Мешалка 2, приводимая в движение приводом /, создает значительные осевые потоки, благодаря которым жидкость проходит сначала внутри трубы, а затем в кольцевом пространстве между трубой и корпусом аппарата. Данные аппараты применяют, для гидрирования, ал-килирования и других процессов, при высоком давле- [c.247]

Пропеллерные мешалки наиболее эффективны, когда необходимо создать значительную вертикальную циркуляцию перемешиваемой жидкости при относительно небольшой затрате мощности на процесс перемешивания. Осевая циркуляция позволяет использовать такие мешалки для создания однородных по объему жидкости суспензий и эмульсий. Для аппарата с отражательными перегородками в уравнении (4.2.1.1) коэффициент С =0,51 значения показателей степеней при Re, Рг и симплексе вязкостей остаются такими же, как и для турбинных мешалок, но появляется дополнительный множитель, учитывающий влияние шага лопастей и их числа. Значение такого множителя изменяется от 0,6 до 1,8 и может быть принято из графика [31]. При отсутствии отражательных перегородок значение коэффициента С принимается равным единице. [c.247]

Модель 5. Модель противоточного движения жидкой и газовой фаз с продольным перемешиванием (осевой турбулентной диффузией) в жидкой и газовой фазах. Структура потоков в зоне контакта фаз аппарата в процессе массообмена представлена на рис. 70. [c.233]

Продольное перемешивание в колонных аппаратах может быть следствием ряда физических явлений. Основными из них являются 1) турбулентное перемешивание в осевом направлении (турбулентная осевая диффузия) 2) осевая циркуляция в потоке [c.24]

Работами Тейлора [14, 15, 81, 82] и других исследователей [85, 86] показано, что осевая дисперсия введенного в поток вещества, вызываемая неравномерным профилем скоростей и радиальным перемешиванием под влиянием молекулярной диффузии, может быть оценена коэффициентом осевого перемешивания. [c.34]

Заметим, что с увеличением интенсивности поперечного перемешивания коэффициент осевой диффузии резко падает. Так, в аппаратах с интенсивным механическим перемешиванием потоков вклад поперечной неравномерности в явление продольного перемешивания незначителен. [c.34]

Как видно из рис. 1П-6, результаты опытов ближе всего соответствуют профилю концентраций по комбинированной модели. Это показывает, что при отсутствии внутри секций режима полного перемешивания комбинированная модель лучше других описывает механизм продольного перемешивания в секционированных колоннах и точнее отражает физическую картину вызванной им осевой дисперсии вещества. [c.46]

Поскольку величина V является функцией чисел Рейнольдса Не и Грасгофа Сг, число Ре для продольного перемешивания в общем случае должно зависеть от трех безразмерных чисел Ке, Сг и Рем. При Рем<1 осевое рассеяние полностью определяется молекулярной диффузией, поэтому в уравнении (У.25) можно пре- [c.192]

Прибор типа ДК-2 НАМИ в следующем комплекте (чарт. 1) электромотор — 1 редуктор, снижающий скорость вращения до 30 об/мин — 2 кассета с десятью гнездами для колб, с расстоянием от осевой линии кассеты до осевых линий горловин колб 60 мм — 5 мешалка для перемешивания масла в масляной бане— 4-, масляная баня с электрообогревом, обеспечивающим нагрев масла до 220° С, — 5 крышка масляной бани с отверстием в центре для горловин колб и отверстием у края для термометра — 6 10 стеклянных колб Ь-образной формы — 7 (размеры по черт. 2) [c.148]

Ор — коэффициент диффузии продукта реакции в жидкости, см /сек. Пе — эффективный коэф )ициент осевой диффузии (продольного перемешивания) жидкости на тарелке, см /сек Оа — коэффициент диффузии абсорбируемого компонента в газовой фазе, см /сек. [c.12]

Важным свойством зернистого слоя является турбулентная диффузия как в радиальном, так и в осевом направлении. Радиальная турбулентная диффузия объясняется беспорядочным потоком частиц вещества через каналы слоя или перемешиванием сходящихся струй потока. Осевая турбулентная диффузия является результатом смешивания струй, проходящих по каналам между зернами. При этом играет также роль скорость потока, измеряющаяся в различных точках сечения слоя. Радиальная диффузия имеет большое значение для теплообмена с охлаждающей рубашкой. Влияние же осевой диффузии, вообще говоря, мало. Критерий Пекле для радиальной диффузии, учитывающий диаметр частицы [c.185]

Если концентрация заметно растет в направлении, встречном потоку, то можно говорить о продольном перемешивании и осевой диффузии. По мнению Венера и Вильгельма при наличии такой диффузии особое внимание следует обращать на граничные условия реактора. [c.185]

Уравнения множественных стационарных состояний для трубчатого реактора с осевым и продольным перемешиваниями получены в [49]. В работе [38] для неадиабатического реактора, в котором протекает реакция первого порядка, показано, что в зависимости от 1/Ре, реактор может иметь либо три, либо пять стационарных состояний. Влияние величины числа Ре на множественность (в реакторе отмечено пять стационарных состояний, а =ё 0) исследовано в [49]. [c.286]

Опубликована работа 88 по псевдоожижению водой частиц песка размером 0,2—0,3 мм. При псевдоожижении водой свинцовых и стеклянных частиц было найдено что коэффициент осевого перемешивания в системе свинец — вода на два порядка выше, чем в системе стекло — вода различие объясняется склонностью системы вода — свинец к агрегированию и увеличением интенсивности перемешивания за счет пузырей . [c.64]

Рис. П-9. Осевое перемешивание жидкости при однородном псевдоожижении

Рис. П-11. Осевое перемешивание твердых частиц при однородном псевдоожижении .

Метод представления данных, использованный в этих работах, рассматривает квазигомогенную систему, возможно, с некоторым распределением скорости. По Тейлору ламинарный поток в круглой трубе без насадки, вследствие перемешивания, за счет молекулярной диффузии и радиального изменения скорости, может быть представлен как ноток с равномерной по сечению средней скоростью, на который наложено перемешивание. Последнее характеризуется коэффициентом эффективной осевой дисперсии. [c.300]

Конструкция АГГ разработана на принципиально новой теоретической основе с применением акустического резонатора, создающего мощный вихревой эффект смешения топливного газа с атмосферным воздухом. Сочетание враш,ательного и поступательного движения газовоздушной смеси приводит к появлению зоны осевых обратных токов, росту центробежных сил, интенсивному перемешиванию компонентов и пропорциональному распределению газа в объеме окислителя. На выходе из горелки вихревым движением смеси создаются большой угол раскрытия зоны горения и настил пламени на излучающую стенку огнеупорной кладки топки с малой осевой дальнобойностью, а наличие зоны разрежения по оси закрученного потока способствует возникновению встречного высокотемпературного потока дымовых газов из топки, который стабилизирует фронт настенного горения (иначе называемого настильное сжигание топлива ). [c.65]

В. С. Бесков и М. Г. Слинько [121 рассмотрели влияние продольного и поперечного перемешивания на результаты процессов в реакторах. Ими показано, что, например, влияние осевого перемешивания нужно учитывать, если Ре кр = и Юц, <30, в то время как в технических аппаратах Ре 1, >> 600. Для ряда процессов ситуация была такой же Ре кр Ре . Измерения Ощ показывают, что эта величина существенно отличается от Пц . В главе П1 будут приведены экспериментальные значения здесь лишь отметим, что при Не >20 величина Вщ примерно на два порядка выше, чем Оц , и Ред 8—10 [5, 13]. [c.72]

Аппараты без циркуляции катализатора применяют в том случае, когда катализатор не требует непрерывной регенерации. Такого типа аппараты могут быть просто емкостными, например, как на рис. Vn.5, либо разделенными на секции. Секционирование осуществляется либо перфорированными перегородками, либо многослойным рядом колосников. Секционированные аппараты значительно более эффективны, так как в них улучшается массообмен и устраняется осевое перемешивание.Однако конструкция секционных аппаратов сложнее, а сами секционирующие элементы подвергаются повышенному истиранию. [c.270]

Темкин и Кулькова [11] предложили конструкцию трубчатого проточного реактора, предназначенного для исследования кинетики на таблетированных или гранулированных катализаторах (рис. Х.2). Разделение таблеток катализатора металлическими цилиндрами или шариками, близко прилегающими к стенке трубки, обеспечивает хорошую изотермичность потока газа без осевого перемешивания. [c.407]

Аналогично можно описать и процесс осевого смешения жидкости в направлении оси х при постоянной интенсивности перемешивания [c.259]

Таким образом, реакторы вытеснения нашли широкое применение для проведения полимеризации в газовой и жидкой фазе, в растворе и суспензии. Идеализированный реактор этого типа — реактор идеального вытеснения непрерывного действия (РИВНД). Движение реакционной среды в этом реакторе можно уподобить движению поршня. Все элементы реакционной среды проходят этот реактор за одинаковое время, т. е. распределение времен пребывания очень узкое. Движение потока характеризуется ламинарным течением без осевого и обратного перемешивания осевая диффузия также отсутствует. [c.142]

В целях усовершенствования аппарата в 1967—1968 гг. были проведены испытания его лабораторных моделей. Отбором проб из различных точек смесительной зоны с последующим замером объемной доли одной из фаз определялась равномерность перемешивания. Осевым потоком в поле центробежных сил измерялись гидравлические сопротивления, причем было обнаружено расхождение в величинах коэффициентов сопротивления, замеренных в условиях гравитации и в условиях действия центробежной силы. Определялось также оптимальное время контакта фаз в смесительных зонах различной констр кдии и время расслаивания эмульсий. [c.308]

Аппараты с продольным перемешиванием (одноразмерная модель с осевым перемешиванием, однопараметрическая диффузионная модель). Перемешивание в потоке может происходить даже в тех случаях, когда в аппарате нет сцециального перемешивающего устройства. Перемешивание может быть обусловлено встречными диффузионными потоками, различием скорости движения вещества в разных точках поперечного сечения конвекционного потока, появлением турбулентных вихрей . Так как строгий теоретический расчет всех эффектов в отдельности довольно сложен, принимают, что отклонение от потока идеального вытеснения вызывается встречным потоком, описываемым теми ше соотношениями, что и диффузионный, но величину D, заменяют эффективной величиной — коэффициентом продольного перемешивания DiL (его определение см. в главе П1). В этой модели учитывается и тепловой поток за счет теплопроводности. Расчет диффузионного (gio) и теплового (д ) потоков проводится по законам Фика и Фурье [c.57]

Каскад реакторов полного перемешивания, равнозначный по выходу определенному реальному реактору, будем называть заменяющим каскадом (рис. УПЬЗЗ). Расчет реактора можно свести к расчету заменяющего его каскада, если удастся определить число ступеней. Для этого нужно количественно описать отклонения от полного вытеснения в реальном реакторе. Такие отклонения обусловлены 1) неравномерным распределением скорости потока в осевом (продольном) направлении 2) флуктуациями скорости и завихрениями 3) молекулярной диффузией. Это приводит к тому, что продукты реакции перемещаются из конечной части аппарата в направлении к входу, исходные же вещества переносятся в обратном направлении. На конечном участке аппарата они разбавляют смесь пpoдyкtoв и снижают выход реакции. Следовательно, в общем случае указанные эффекты оказывают неблагоприятное влияние на работу реактора. [c.322]

Выяснению природы и количественных характеристик перемешивания частиц в направлении перемещения потоков и в обратном направлении посвящено большое число теоретических и экспериментальных работ. В литературе отклонение структуры реальных потоков от идеальных называют по-разному осевым или продольным леремешиванием, продольной диффузией, обратным перемешиванием, уносом и др. Мы будем пользоваться термином продольное перемешивание. [c.24]

Влияние каждого из трех перечисленных факторов на интенсивность продольного перемешивания не одинаково в колоннах различных конструкций из-за своеобразного характера формирующихся в них потоков. Так, турбулентное перемешивание в осевом ваправлении и осевая циркуляция в потоке преобладают в колоннах, в которых физические или химические процессы интенсифицируются путем сообщения взаимодействующим потокам внешней механической энергии (аппараты с механическим перемешиванием), а также в барботажных колоннах. Влияние же поперечной неравномерности преимущественно проявляется в аппаратах без механических перемешивающих устройств (распылительные колонны, насадочные колонны без пульсаций и т. п.) или в аппаратах с очень низкой интенсивностью перемешивания. Поперечная неравномерность (особенно в газовом потоке) может оказывать некоторое влияние на продольное перемешивание фаз также в барботажных колоннах. [c.24]

Диффузионная модель. Нестационарный перенос вещества в потоке описывается уравнением (11.12). Для однонаправленного процесса переноса, осуществляемого за счет турбулентной диффузии и осевого перемешивания (что оценивается введением коэффициента продольного перемешивания Е ), уравнение (11.12) имеет вид [c.47]

Перемешивание газовой фазы было исследовано Калдербэнком и др. , Келбелем и др. и Дибоуном и Шюгерлом но лишь при очень низких скоростях газа. Рейт распространил эти измерения на более высокие скорости и нашел, что коэффициент осевой диффузии для газа в 2 или 3 раза больше, чем для жидкости. Согласно его данным, условием незначительности продольного перемешивания газа и принятия поршневого характера его движения может считаться соблюдение неравенства [c.233]

Если можно пренебречь диффузией вдоль оси реактора и принять йг г) = onst (перемешивание в поперечном направлении настолько интенсивно, что радиальные градиенты температуры и концентрации отсутствуют), получим идеальную проточную трубу с поршневым движением потока (модель идеального вытеснения) здесь г — радиус. Очевидно, что в действительности идеальных проточных труб, так же как и идеальных смесителей, не существует. Во всяком случае, при составлении баланса можно ограничиться односторонним осевым движением потока в направлении 2 и придать уравнениям баланса после учета условий (11,21) и упрощения следующий вид [c.152]

Устойчивость реакторов с полным перемешиванием для гомогенных процессов являлась предметом изучения многих исследователей. Система в этом случае описывается обыкновенными дифференциальными уравнениями первого порядка. В случае гетерогенных каталитических процессов задача сильно усложняется. Модель реактора с неподвижным слоем катализатора рассматривали Лин Шин-лин и Амундсон Анализировался адиабатический реактор, в котором отсутствует радиальный тепло- и массоперенос. Выло принято также, что тепло- и массоперенос в осевом направлении осушествляются только за счет вынужденной конвекции. Скорость потока считалась равномерной по всему сечению реактора, а влияние длины реактора и изменения температуры на скорость потока — пренебрежимо малыми. Тепло- и массообмен происходил на пористой поверхности зерен катализатора. Исследовалась необратимая реакция первого порядка типа А—-В. Более сложные реакции также могут быть рассмотрены с помошью этого метода без введения дополнительных параметров. Полученная система дифференциальных уравнений была решена методом характеристик. [c.262]

Качественное исследование систем уравнений, оиисывающих стационарные режимы работы гетерогенных каталитических реакторов, свидетельствует о множестве стационарных состояний. Причинами множественности стационарных состояний являются нелинейности кинетики химических реакций, а также транспортные эффекты, среди которых наиболее существенны тепло- и массоперенос между поверхностью зерен катализатора и реакционным потоком, перемешивание потока в радиальном и осевом направлениях отвод (подвод) тепла, выделяющегося (поглощающегося) в ходе химических реакций [1, 2]. [c.281]

При исследовании осевого перемешивания жидкости в слое стеклянных шариков диаметром 0,5 и 1 мм на входе в систему в форме ступенчатого сигнала вводили 1 н. раствор хлористого калия на выходе из слоя фиксировали изменение концентрации КС1 во времени (по изменению электропроводности). В основу анализа были положены представления о продольном перемешивании жидкости, наложенном на ее движение в режиме идеального вытеснения приближенные расчетные значения коэффициента продольного перемешивания Еоказались в интервале 1—10 см с. [c.64]

Бекмановскую перегруппировку оксима проводят в реакторе 6 цикленного типа, снабженном циркуляционным насосом и мощным хололильником 7. Олеум вводят в циркулирующую смесь перед насосом, рециркулирующую жидкость — в тангенциальном направлении циклона, помещенного внутри реактора, а оксим — по его осевому направлению. Все это создает условия для интенсивного перемешивания реагентов и безопасной работы, обычно не сопровождающейся выбросами смеси и перегревами. Полученная масса стекает 1ерез боковой перелив в нейтрализатор 8, куда вводят необ-xoди [oe количество аммиачной воды. Во избежание перегревов и гидрслиза полученного лактама ведут нейтрализацию при 40— 50 С, что достигается циркуляцией смеси через выносной холодильник 9. Нейтрализованная масса стекает в сепаратор 10, где водный сульфат аммония отделяют от так называемого лактамного масла. Лактам растворим в водном сульфате аммония, и во избежание потерь лактама проводят дополнительную его экстракцию из сульфата аммония органическим растворителем (на схеме не показано). [c.567]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология