Насадочные аппараты коэффициент массопередачи

Для оптимального проектирования промышленного колонного насадочного аппарата необходимо учитывать влияние продольного перемешивания в насадке на величину коэффициента массопередачи. [c.16]

В результате исследования [561 было показано, что аппарат устойчиво работал при изменении скорости газа в кольцевом сечении между цилиндром-распределителем и цилиндром-сепаратором Wx = 1,8 -f-7,7 м/сек. Нагрузка по жидкости изменялась в пределах 0,84 — 8,33 кг/м -сек. При этом унос жидкости не наблюдался. Потеря напора не превосходит потери напора барботажных аппаратов. Объемный коэффициент массопередачи в 5—6 раз выше объемных коэффициентов массопередачи насадочных колонн. Описанное контактное устройство имеет существенное преимущество перед аппаратом Киршбаума и Штора, так как в нем достигается вращательное движение потока пара, способствующее усилению массообмена. [c.140]

Коэффициент массопередачи К в уравнениях (140) и (141) относится к истинной поверхности массопередачи Р. В том случае, когда эта поверхность не может быть определена достаточно просто, например, при барботажном процессе или в насадочных аппаратах, коэффициент массопередачи относят к единице объема аппарата и называют объемным коэффициентом Ку, или к единице площади его характерного сечения Кр. В любом случае коэффициент массопередачи зависит от условий движения потоков и их свойств. Поэтому рассмотрим прел<де всего гидродинамические режимы, которые возникают при барботаже, пленочном течении и распылении жидкости. Они наиболее часто встречаются в практике дистилляции. [c.97]

Упражнение 3. При разделении бинарной смеси в насадочной колонне были получены экспериментальные данные о составах фаз на концах аппарата. Коэффициент массопередачи Ко, у рассчитать на аналоговой машине, если принята гидродинамическая модель идеального вытеснения— (V, 70) и (У,71). [c.258]

Помимо характера распределения объемов ячеек для расчета динамики процесса абсорбции в насадочном аппарате с помощью модели (7.140) необходимо знать входящие в нее параметры число ячеек N, коэффициент массопередачи ку, а также коэффициенты обмена / j и к . [c.419]

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]

Сопоставляя коэффициенты массопередачи ректификационного аппарата рассматриваемого типа с коэффициентами массопередачи аппаратов других типов, исследователи [13 ] нашли, что наличие враш,ающихся элементов является мощным турбулизирующим фактором. Поэтому роторные аппараты по эффективности сравнимы с наиболее интенсивными аппаратами других типов насадочными, работающими в режиме эмульгирования и, ситчатыми, работающими в пенном режиме. [c.302]

Сравнение абсорберов Черкасского и Новомосковского химкомбинатов, работающих при вполне сопоставимых условиях, показывает, что насадочный абсорбер превосходит тарельчатый абсорбер по скорости абсорбции и коэффициенту массопередачи почти в 2 раза. Особенно заметно преимущество абсорбера Черкасского химкомбината при оценке массообменного аппарата по величине [c.143]

Высота абсорберов. Следует отметить, что обычно поверхность контакта в колонных аппаратах трудноопределима. При непрерывном контакте фаз (пленочные и насадочные абсорберы) высоту Н абсорбера находят с помощью уравнения массопередачи, выраженного через объемный или поверхностный коэффициенты массопередачи. С учетом величины поверхности смоченной насадки (см. разд. 16.5.2), которую приравнивают к поверхности массопередачи, [c.83]

На эффективность насадочных абсорберов оказывают большое влияние диаметр и высота слоя насадки, определяемые указанным выше методом по скорости газа и требуемой поверхности массообмена. Расчет последней производится по коэффициентам массопередачи при помощи приведенных выше формул, полученных путем обобщения опытных данных для аппаратов малого диаметра (преимущественно не более 0,5 м). Практика показывает, что применительно к промышленным аппаратам рассчитанные коэффициенты массопередачи оказываются Завышенными и, следовательно, поверхности массообмена — заниженными. Это, расхождение, являющееся следствием неравномерного распределения жидкости и газа по сечению аппарата, а также их продольного перемешивания, часто довольно значительно (в 2—3 раза). Для обеспечения надежности работы проектируемых абсорберов необходимо корректировать рассчитанные размеры по имеющимся данным эксплуатации промышленных аппаратов. [c.497]

Основные преимущества ПТ и СТО перед применяемыми в коксохимической промышленности насадочными аппаратами следующие более широкий диапазон изменения расхода газа и жидкости, более равномерное и наиболее эффективное распределение контактирующих фаз в аппарате, более высокие значения коэффициентов массопередачи. [c.49]

Модель массопередачи для контактного устройства. Рассматривается, например, процесс массопередачи на барботажной тарелке (в совокупности с переливным устройством) или в насадочном слое. Для массопередачи с необратимой реакцией, когда коэффициенты извлечения высоки и заметно зависят от степени продольного перемешивания потоков, разработан метод расчета аппарата на основе одномерной диффузионной модели (см. гл. 5). [c.173]

Опытные данные по кинетике массопередачи в тарельчатых аппаратах при групповом барботаже или струйном течении, в насадочных и пленочных колоннах из-за невозможности получения точных аналитических решений системы уравнений гидродинамики и диффузии в сложных условиях взаимодействия фаз обобщаются методами теории подобия и анализа размерностей. Полученные на основе таких обобщений расчетные зависимости для коэффициентов массопередачи являются в настоящее время наиболее надежными и охватывают практически все условия взаимодействия фаз. [c.88]

В большинстве типов массообменных аппаратов (насадочных или распылительных) истинную поверхность массопередачи определить невозможно. По этой причине, выражая экспериментально найденную скорость массообмена через коэффициент массопередачи, обычно удобнее относить его к единице объема аппарата, чем к единице межфазовой поверхности. Такой объемный коэффициент обозначается КгО, К а и т. п. (где а — межфазовая поверхность в единице объема аппарата). Экспериментально определяемое изменение объемных коэффициентов обусловливается не только изменением скорости потока, типа насадки и т. п., но и возможными значительными колебаниями величины а, так же как и значений к. [c.402]

Действительная поверхность массопередачи редко бывает известна. Например, в барботажных абсорберах она зависит от режима движения фаз, в насадочных — от степени смачивания насадки. На практике обычно пользуются коэффициентами массопередачи, отнесенными к единице объема аппарата. [c.111]

Диффузионные поправки при интенсивном движении могут быть сравнимы с ho даже для лабораторных аппаратов, что необходимо учитывать при определении коэффициентов массопередачи. Особое значение имеет поперечная неравномерность (непостоянство скоростей потока по сечению колонны), являющаяся основной причиной ухудшения эффективности аппаратов при увеличении диаметра и длины обусловленная поперечной неравномерностью дополнительная составляющая ВЕП, Лц может превышать ho в 5 и более раз [8] (для аппаратов малого диаметра существенен специфический вид поперечной неравномерности — стеночный эффект). Диффузионная поправка ho D/w особенно велика при малых нагрузках, поэтому эффективность колонн большого диаметра с увеличением нагрузки возрастает, т. е. ВЕП уменьшается (рис. 5,а). Это неправильно интерпретировалось ранее как улучшение массопередачи за счет турбулизации и эмульгирования. Применимость диффузионной модели в случае насадочных экстракционных колонн видна и [c.106]

Анализ данного уравнения показывает, что коэффициент массопередачи для инжекционного аппарата, отнесенный к единице его объема, значительно больше, чем для насадочного аппарата, вследствие уменьшения абсорбционного сопротивления паровой фазы. Абсорбционное сопротивление паровой фазы составляет в этом случае 46—68% от общего сопротивления абсорбции (при наличии химической реакции). Следовательно, применение инжекционного аппарата для абсорбции фенолов из пара растворами щелочи оправдывает себя. [c.18]

Коэффициент массопередачи характеризует интенсивность аппарата. Для абсорбера Вентури она во всех случаях выще, чем для других аппаратов (насадочного, барботажного и др.). [c.66]

Размеры оборудования. При расчете размеров абсорбционного оборудования поперечное сечение аппарата и его высота определяются раздельно. Строго говоря, все существующие для этого методы расчета являются по существу эмпирическими и зависят от конструкции и внутреннего устройста абсорбера. Поперечное сечение насадочных колонн находят гидравлическим расчетом в условиях захлебывания, а сечение тарельчатых колонн—путем расчета в условиях уноса жидкости газом или на основании выбранного коэффициента полезного действия ступени. Ни один из этих методов расчета не связан непосредственно со скоростью процесса абсорбции, за исключением того, что поперечное сечение определяет линейную скорость потоков, которая в свою очередь влияет на скорость массопередачи. [c.182]

Если рассматривается модель процессов массопередачи, то при выборе коэффициентов массопередачи следует отдавать предпочтение данным, полученным из основании обобщения результатов большого числа опытов, проведенных на заводских аппаратах, с учетом структуры потоков и гидродинамических режимов значительного количества систем. В связи с этим отметим, в частности, что достаточно надежными можно считать данные о тарельчатых колоннах, учитывающие коэффициенты турбулентной диффузии , и о насадочных колоннах в точке инверсии, для которой измерены все гидродинамические параметры . [c.115]

В указанных работах приводятся различные модели гидродинамических режимов для насадочных колонн и трубчатых аппаратов, которые используются для расчета аппарата или определения неизвестных параметров математической модели (в частности, для определения коэффициента массопередачи в процессе бинарной ректификации). [c.9]

Существующие методы расчета насадочных ректификационных колонн базируются на использовании основного уравнения массопередачи, в которое входит коэффициент массопередачи К. Для определения коэффициента К предложен ряд критериальных уравнений, включающих критерии гидродинамического и диффузионного подобия (Ке и Рг). Эти критерии подсчитывают по средним значениям входящих в них величин. Последнее обстоятельство, на наш взгляд, приводит к большим ошибкам в расчетах насадочных колонн, так как одинаковые значения критериев Ке и Рг можно получить при самых различных ректификационных эффектах в аппарате, т. е. при различных величинах обогащения паровой фазы легколетучим компонентом (Ук—Ун), где Ун и Ук — мольная концентрация легколетучего компонента до и после слоя насадки. Поэтому при расчетах колонны необходимо учитывать относительную величину ректифицирующего эффекта Л [c.187]

С использованием фактора гидродинамического состояния двухфазной системы в качестве гидродинамического параметра, определяющего массоперенос, получены хорошие корреляции экспериментальных данных по массопередаче в аппаратах самого различного типа и для различных процессов абсорбция газов [51] и ректификация [286] в насадочных колоннах, массо- и теплообмен в ротационных тарельчатых аппаратах [287, 288], экстракция в струйных аппаратах [289] и др. В частности, для расчета коэффициента массопередачи при абсорбции в колоннах с противоточными решетчатыми тарелками предложено [51] уравнение [c.159]

Основные принципы и методы расчета аппаратуры, предназначенной для проведения процессов разделения, представлены для равновесных ступеней и аппаратов, в которых осуществляется непрерывное изменение концентраций. Важнейщие понятия проиллюстрированы на примере процесса абсорбции газа в тарельчатых колоннах и насадочных башнях. Рассмотрение ограничено бинарными системами при постоянной их температуре и давлении. Кратко изложены начала расчета многокомпонентной абсорбции углеводородов и методы учета неизотермических эффектов. Освещены также общие вопросы, касающиеся применения теории к процессам дистилляции, экстракции и отгонки легких фракций. Описаны ускоренные методы предварительного расчета тарельчатых и насадочных абсорберов и процессов в концентрированных газах. Развита приближенная теория многокомпонентной массопередачи при абсорбции. Приведена общая расчетная схема для строгого описания работы изотермических абсорберов. Интерпретированы известные определения эффективности тарелок и коэффициентов массопередачи. Авторы надеются, что данное в этой главе обсуждение в совокупности с фундаментальными понятиями, введенными в других главах книги, поможет читателю анализировать или рассчитывать более сложные абсорбционные процессы и иные операции. Подробное изложение общей теории расчета процессов и аппаратов химической технологии выходит далеко за рамки настоящей книги. Поэтому в главу включена довольно полная библиография по рассматриваемой проблеме. Предполагается, что заранее известны рабочие характеристики оборудования, методы экспериментального определения и расчета которых освещены в главе П. [c.426]

Следует отметить, что действительная поверхность контакта фаз известна довольно редко. Так, в барботажных абсорберах поверхность контакта зависит от режима движения фаз и может быть определена лишь с большим трудом. Даже в аппаратах с фиксированной поверхностью контакта (например, в насадочных абсорберах) действительная поверхность контакта, активная для массопередачи, не совпадает с геометрической поверхностью насадки (с. 153). Поэтому на практике часто пользуются условными коэффициентами массопередачи, отнесенными, например, к единице рабочего объема аппарата (объемный коэффициент массопередачи). Связь между объемным Kv) и поверхностным (К) коэффициентами массопередачи выражается уравнением Ки = Ка (I, 104) [c.53]

Оправданием применения коэффициентов массопередачи является недостаточная точность большинства данных по массообмену. Средние квадратичные отклонения в 20—30% являются обычными, так что ошибки, вводимые при расчете коэффициента массопередачи, не могут быть существенными. Недостаточная точность экспериментальных данных объясняется трудностью получения воспроизводимых значений составов и скоростей в таких аппаратах, как насадочная абсорбционная колонна. [c.482]

Для анализа эффективности массопередачи абсорберов осушки газа с различными конструкциями контактных устройств были проведены расчеты коэффициента массопередачи КР, коэффициента массопередачи для насадочных аппаратов К, а также объемного коэффициента массопередачи Ка, кото- [c.81]

Метод расчета массообменных аппаратов (абсорберов, ректификационных колонн), исходя из коэффициентов массопередачи, является наиболее правильным и прогрессивным. В настоящее время мы располагаем конкретным видом критериальных зависимостей для определения Ли и коэффициентов массоотдачи и массопередачи для трубчатых (пленочных) и насадочных аппаратов [3, 4]. [c.45]

При выборе рабочей скорости газа заметно ниже скорости захлебывания, во-первых, увеличится поперечное сечение аппарата согласно уравнению (11.2) и, во-вторых, снизится эффективность массопередачи за счет уменьшения коэффициента массоотдачи в газовой фазе, зависящего от скорости движения газового потока относительно жидкостных пленок на элементах насадки. Поэтому рабочую скорость газа в насадочных абсорберах рекомендуется принимать достаточно близкой к скорости захлебывания [c.931]

Одной из причин возникновения конвективных токов являются продольные градиенты поверхностного натяжения, а также градиенты плотности, появляющиеся при протекании хемосорбции. Явление поверхностной конвекции было обнаружено (20, 22, 37—39] при поглощении СОа водными растворами МЭА, ДЭА и др. Поверхностная конвекция наблюдается в пленочных и насадочных аппаратах [20], в ламинарных струях жидкости [42] в барботажных аппаратах ее влияние на массопередачу сравнительно невелико. Из сказанного выше следует, что коэффициент физической массоотдачи Рж должен быть определен при протекании хемосорбционного процесса, т. е. в идентичных гидродинамических условиях. Если объектом исследования является поглощение СО2 хемосорбентом, то величину р удобно определять по методу [36, 37], заключающемуся в десорбции N30 из раствора хемосорбеита. Поскольку коэффициенты диффузии N20 и СОз близки, то близки между собой и [c.68]

В соответствующей литературе для расчета коэффициента массопередачи в абсорбционных насадочных колоннах можно найти различные эмпирические и полуэмпирические формулы, однако прп анализе работы действующих аппаратов иногда приходится определять опытное значение коэффициента массонере-дачи. [c.286]

Высказанные выше положения основаны на гидродинамике насадочной колонны в отсутствие массопередачи. При наличии массопередачи капля может не достичь своего устойчивого размера вследствие постоянно изменяюш,егося состава фаз. В этом случае эффективная межфазная поверхность в единице объема насадки будет изменяться в широком диапазоне, что, в свою очередь, будет влиять на значения ВЕП и БЭТС в различных точках колонды. Значения ВЕП и ВЭТС зависят также от изменений коэффициентов массопередачи под действием межфазной турбулентности. Несмотря на то что проводятся весьма интенсивные исследования ВЕП и ВЭТС для различных типов насадки, их изменение внутри одного отдельного аппарата практически не изучено. При исследовании процесса экстракции толуола из н-гептана в диэтиленгликоль было показано, что обш ее межфазное сопротивление массопередаче выше при низких концентрациях толуола, чем при высоких [И]. Поэтому для получения эквивалента теоретической ступени необходима большая межфазная поверхность в части колонны, обедненной толуолом при этом число теоретических ступеней не будет прямо пропорционально увеличению длины колонны. [c.16]

В настоящее время определились три подхода к созданию кинетического расчета и осуществлению моделирования хемосорбционных процессов. Первый из них заключается в использовании зависимостей, основанных на эмпирических коэффици ентах массопередачи. Однако, поскольку представления о кинетике процесса, привычные для чисто массообменных процессов, в данном случае не пригодны, экстраполяция эмпирических значений Кг о. связана со значительными погрешностями. Эмпирический подход не отражает физической сущности процесса и не может объяснить, например, сильную зависимость коэффициента массопередачи при хемосорбции от концентрации передаваемого компонента в газе в барботажных колоннах и в насадочных аппаратах. Так, в аппарате с седловидной насадкой изменение Лг только с 10 до 20% (об.) приводит при определенных условиях к снижению К/а приблизительно на 307о. Количественно уменьшение К/а зависит от области протекания химической реакции, однако использование эмпирических значений Кг а при экстраполяции в сторону больших Лг приведет к существенной ошибке. В то же время следует отметить значительно более слабый характер указанной зависимости в аппаратах пленочного типа. Поэтому если мы воспользуемся эмпирической зависимостью /Сг й(Лг), найденной, скажем, в опытах на барботажной колонне, для моделирования аппарата пленочного типа, то погрешность может быть велика, причем высота моделируемого аппарата может быть завышена и занижена в зависимости от направления экстраполяции. [c.164]

Насадочные экстракторы являются одними из наиболее эффективных и вместе с тем простых аппаратов, допускающих обра- ботку коррозионно-активных жидкостей и обеспечивающих сравнительно высокие коэффициенты массопередачи. Поэтому они широко используются в промышленности, в том числе и в производствах ООС и СК. [c.469]

Коэффициент массопередачи в пенном абсорбере, рассчитан-1ый на единицу объема аппарата, оказался в 10—20 раз боль-ие, чем в насадочном абсорбере и лежит в пределах 13 ООО— 7000 кг1м час ат. [c.111]

Для кинетического расчета насадочных моноэтаноламиновых абсорберов обычно рекомендуется пользоваться данными, нолучен-ными в результате обследования промышленных аппаратов, или значениями коэффициентов массопередачи, рассчитанными но уравнению Коуля 18,124 0 по сходному С НИМ уравнению А. Ко-уль1 , используя эмпирическую зависимость к а от а, I [c.118]

Нормальный режим работы аппарата устанавливается при пропускной способности по газу 30 000 нм ч (приведенная скорость газа—0,08 м1сек). Объемный коэффициент массопередачи в тарельчатом абсорбере в 3—4 раза превышает коэффициент для насадочного абсорбера (при сравнимых условиях). Это объясняется увеличением удельной поверхности в тарельчатом абсорбере по сравнению с насадочным. Сопротивление тарельчатого абсорбера на 0,2 атм выше сопротивления насадочного аппарата. [c.124]

Полученные в однотарельчатом аппарате экспериментальные данные по уменьшению коэффициента массопередачи с увеличением концентрации олеума (рис. 3) хорошо согласуются с нашими данными по абсорбции серного ангидрида в полупромышленном многотарельчатом абсорбере [1 ]. Наши данные близки также к данным Турхана и Юдиной и Черткова иРамма [ ]. Данные обследований промышленных насадочных башен показывают еще большую разницу в коэффициентах массонередачи при абсорбции SOg моногидратом и олеумом. [c.242]

Выполнен анализ имеющихся в литературе [31] данных относительно влияния плохого распределения жидкости на эффективность массопередачи в ректификации, адсорбции, десорбции и экстракционных насадочных колоннах. Продемонстрировано, что коэффициент плохого распределения в аппаратах с производственной упаковкой насадочных элементов (кольца Палля, Рашига) в 2 [c.103]

Рещ1ркуляц11я абсорбента. При малых расходах Ь, т.е. при низких плотностях орошения Ь/(/ р) абсорбента, жидкости может оказаться недостаточно для хорошего смачивания элементов насадки. В этом случае в массообмене участвует лишь часть ( активная ) поверхности насадочных тел / а < Г. Отсюда — низкая эффективность работы аппарата в целом. При рециркуляции абсорбента в работу включается дополнительная поверхность контактирования жидкости и газа, так что Г. Кроме того, растет коэффициент массоотдачи в жидкой фазе за счет турбулизации пленочного течения такой рост особенно эффективен в случае низкой пропускной способности Если при этом увеличение пропускной способности стадии массоотдачи И массопередачи в целом кхР (или куР) компенсирует уменьшение движущей силы и дополнительные затраты энергии на перекачку абсорбента снизу вверх, то рециркуляция абсорбента оправдывает себя. Ее применение также целесообразно при необходимости отвода большой теплоты абсорбции на линии возврата абсорбента устанавливают холодильник (на рис. 11.20, а не показан). О необходимости поддержания рабочей температуры процесса за счет охлаждения жидкости подробнее см. в разд. 11.2.2. [c.937]

Насадочные абсорберы. Основные размеры насадочного абсорбера могут быть рассчитаны по расходу газа, его средней скорости и требуемой поверхности массообмена F. Последняя определяется из общего уравнения массопередачи, с помощью которого средняя движущая сила находится без затруднений (см. главу IX). Напомним только, что под величиной F подразумевается не геометрическая (Fr), а активная поверхность насадки, т. е. F = = F/фа. Таким образом, если удельная геометрическая поверхность насадки равна а м /м , а площадь поперечного сечения абсорбера составляет / м , то рабочая высота аппарата Н (высота слоя насадки) выразится так Н = Flaf = FJ(p af. Для расчета Н достаточно, очевидно, знать коэффициент массоперадачи Ку, что требует, в свою очередь, предварительно определить коэффициенты массоотдачи /(у и K i- [c.495]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология