Аппарат для контактирования газа с жидкостью

Дифференциально-контактные и ступенчатые экстракторы без перемешивающих устройств (распылительные, тарельчатые, ситчатые колонные экстракторы) отличаются сравнительно низкой интенсивностью массопередачи. Это объясняется тем, что в системах жидкость — жидкость разность плотностей фаз значительно ниже, чем в системах газ — жидкость или пар — жидкость. Поэтому собственная энергия потоков, используемая для контактирования фаз, в экстракционных аппаратах без перемешивающих устройств недостаточна для преодоления сил [c.649]

Агрегатное состояние реагирующих и образующихся при реакции веществ является основным фактором, определяющим тип аппарата в целом. При синтезе присадок практически возможны следующие системы взаимодействия реагентов газ — жидкость, жидкость — жидкость и жидкость — твердое вещество. Взаимодействие газа и жидкости протекает тем активнее, чем больше поверхность их соприкосновения и чем эффективнее газ распределяется в жидкости. Скорость поглощения газа жидкостью увеличивается также при повышении давления системы. Одним из методов создания максимальной поверхности контакта в периодических аппаратах является перемешивание, которое получило наиболее широкое распространение в процессах производства присадок. В системах жидкость — жидкость взаимодействие компонентов ускоряется в результате развития поверхности массообмена реагирующих жидкостей и увеличения скорости перемещения одной жидкости относительно другой. Наиболее развитая поверхность массообмена и теплообмена образуется при пленочном движении жидкости, поэтому создание пленочного движения жидкости следует рассматривать как важнейший путь интенсификации процесса. При взаимодействии несмешивающихся жидкостей или жидкостей и твердых веществ хорошее контактирование является также одним из важнейших факторов. Интенсивность контакта зависит от консистенции реагирующих веществ. [c.221]

Разработанный в СССР струйно-пенный пылеуловитель [302] состоит из конфузора с выходным патрубком, брызгоуловителя, корпуса со струйной и пенообразующими решетками, пода с входным патрубком, выпрямляющими лопатками и сливом жидкости. Аппарат отличается тем, что промывка газа в нем производится в двухфазном потоке, который па верхней решетке переходит в обычный пенный слой. Высокие скорости газа и развитая поверхность контактирования усиливают действия инерционных и молекулярных сил, способствующих улавливанию пыли. Эффективность очистки достигает 96—99% при улавливании пыли дисперсностью выше 1—2 мкм. [c.234]

Процесс извлечения HqS из газа состоит из нескольких стадий диффузия из газовой фазы к границе раздела фаз газ — жидкость, абсорбция и окисление. Абсорбция и окисление H2S происходит на границе раздела фаз газ — жидкость, в щелочной среде эти процессы происходят мгновенно. Поэтому общая скорость процесса очистки будет определяться интенсивностью массообмена газ — жидкость, а также pH среды. Можно использовать различные системы для достижения эффективного контакта газа и жидкости — насадочные аппараты, барботажные, форсуночные, контактирование газ — жидкость по спирали, эжекторы. [c.137]

В книге рассмотрены вопросы интенсификации наиболее распространенных в химической и нефтехимической технологии процессов контактирования газа (пара) и жидкости в массообменных аппаратах и реакторах. Приведены рекомендации по выбору оптимальных режимно-технологических и аппаратурно-конструктивных методов интенсификации. Обобщен опыт использования новых методов интенсификации газожидкостных процессов в химической промышленности. Значительное внимание уделено оптимизации конструкции контактных устройств массообменных аппаратов и реакторов. Книга предназначена для инженерно-технических работников химической, коксохимической, нефтяной, газовой и пищевой промышленности, может быть полезной студентам соответствующих вузов. [c.2]

Для оценки кинетики химического превращения при контактировании газа с жидкостью в аппаратах различных конструкций наиболее удобно сульфитное число к , определяющее количество кислорода, прореагировавшего в единице объема жидкости. Если сульфитное число отнести к полному объему аппарата, то за аналог критерия эффективности можно принять зф =. На этот критерий, очевидно, и следует ориентироваться при исследовании и разработке новой аппаратуры для проведения реакций в системах газ—жидкость. [c.119]

Контактирование газа с жидкостью может осуществляться различными способами. Для газожидкостных процессов, скорость которых лимитируется массообменом между фазами, способ их контакта небезразличен для процесса. В разд. 2.9.4 были приведены максимальные объемные коэффициенты массообмена р в барботажном слое р = 0,и0,2 с , в насадочном аппарате-до 0,5 с , в газожидкостном потоке - до 1,2 с". Если скорость реакции большая (константа скорости первого порядка более 2 с" ), то реактор с газожидкостным потоком будет более компактным. Если сама реакция малоинтенсивна, то интенсивный массообмен не увеличит общей интенсивности процесса. [c.275]

Насадочные абсорберы представляют собой колонны, контактная зона которых заполнена телами различной формы. Контактирование газа с жидкостью происходит в основном на смоченной поверхности насадки, по которой стекает орошающая жидкость. Поверхность насадки в единице объема аппарата большая, поэтому в сравнительно небольших объемах можно создать значительные поверхности контакта, необходимые для эффективного массообмена фаз. Одна из конструкций такого абсорбера показана на рис. 2.18. Абсорбер состоит из [c.38]

Рис. 147. Аппарат для контактирования газов или жидкости с псевдоожиженным зернистым материалом во вращающемся барабане

Таким образом, в пределах одной ступени аппарата осуществлена рециркуляция жидкости, что позволяет сохранить противоточное контактирование, даже, при обработке малоконцентрированных газов поглотителем с большой емкостью. Поглотитель перетекает со ступени на ступень за счет переполнения центрального кольцевого желоба. [c.580]

Многополочный аппарат для контактирования газа с жидкостью изображен на рис. 33. В результате исследований разработаны надежные методы расчета пенных аппаратов для карбонизации обратного рассола разбавленным углекислым га- [c.105]

Представляет интерес применение вибрации для контактирования газов с жидкостями, например в абсорбционных- аппаратах. [c.251]

Тарельчатые колонные аппараты различаются по типу распределительных устройств (тарелок). Газо- или парораспределительные устройства служат в ректификационных и абсорбционных колоннах для равномерного распределения газового потока с целью лучшего контактирования газа (пара) с жидкостью, стекающей противотоком. [c.245]

В химической технологии многочисленные процессы осуществляются в гетерогенных системах, в частности, при контактировании газа и жидкости (теплообмен, ректификация, абсорбция, десорбция, реакционные процессы, экстракция при вводе паров экстрагента или инертного газа и др.). Интенсификация этих процессов дает возможность увеличить производительность аппаратов при уменьшении их габаритов, металлоемкости, стоимости и соответствующем сокращении необходимых производственных площадей и уменьшении эксплуатационных расходов. Кроме того, интенсификация газожидкостных технологических процессов зачастую позволяет получить новые эффекты, соизмеримые [c.3]

Процессы контактирования дисперсной твердой фазы, обладающей развитой поверхностью контакта, с потоком газа (жидкости) в аппаратах псевдоожиженного слоя используются в процессах обжига, восстановления руд, сушки, адсорбции, гранулирования, низкотемпературного сжигания топлив, при проведении каталитических реакций и т. д. Особенно существенным представляется использование эффекта выравнивания температуры по объему псевдоожиженного слоя при проведении процессов с выделением значительного количества теплоты. [c.190]

Ар - гидравлическое сопротивление зоны контакта газов с жидкостью (рабочей зоны) мокрого пылеуловителя, Па - давление орошающей аппарат жидкости, Па т - удельное орошение скруббера, м /м - мощность вращающегося механизма, расходуемая на контактирование газов с жидкостью, Вт [c.302]

Орошающая жидкость и газ поступают в аппарат противотоком и взаимодействуют в объеме средней камеры, где развивается большая поверхность контактирования. Затем газ поступает в верхнюю камеру с сепаратором, откуда его направляют либо в атмосферу, либо на следующую ступень очистки. Жидкость через штуцер выводят из нижней части аппарата. Скорость газа в рабочей камере аппарата изменяется в пределах от 4,5 до 11,0 м/с, плотность орошения абсорбера поддерживается в пределах 50—70 м /(м -ч). [c.252]

Рейнольдса и Шмидта для соответствующей фазы. Существует ряд эмпирических зависимостей для определения и по числу Шмидта, геометрии тарелки и расходам фаз [20]. Эти зависимости получены на основании значительного количества опытных данных по аппаратам для контактирования газа и жидкости для других систем проведено небольшое количество работ. [c.607]

Как уже говорилось, унос в аппаратах для контактирования газа и лшдкости является нежелательным. Допустимая скорость газа в колонне ограничена величиной скорости, которая не вызывает значительного уноса. Капля жидкости будет уноситься, если скорость газа превышает скорость витания капли. Капли обычно бывают достаточно крупными, так что их движение турбулентное, и применимо уравнение (16. 40), которое мы напишем в следующем виде [c.609]

В отличие от других процессов нефтепереработки (перегонка нефти, термический крекинг и др.) при каталитическом крекинге приходится иметь дело не только с потоками жидкостей и газов, но и с потоками горячего сыпучего материала—катализатора. В связи с внедрением в промьппленность каталитического крекинга необходимо было разработать аппараты для контактирования паров и га .ов с твердым катализатором, а также создать технические приемы по его непрерывной циркуляции и регенерации. [c.57]

Фонтанирование является эффективным методом контактирования твердых частиц обрабатываемого материала с газами или жидкостями, применяемым в тех случаях, когда свойства частиц материала (их размеры, например) затрудняют их псевдоожижение. Однако отсутствие надежных данных по гидродинамике фонтанирующего слоя не позволяет достигнуть длительной и устойчивой работы промышленных аппаратов этого типа [16]. В настоящем разделе делается попытка моделирования гидродинамики односекционного аппарата фонтанирующего слоя на основании теории диаграмм связи [17]. [c.254]

Для контактирования потоков пара (газа) и жидкости в процессах ректификации и абсорбции применяются аппараты различных конструкций, среди которых наибольшее распространение получили вертикальные аппараты колонного типа. Аппараты этого типа могут быть классифицированы в зависимости от рабочего давления, технологического назначения и типа контактных устройств. [c.220]

В адсорбционных аппаратах с пневматическим перемешиванием вынужденное движение жидкости и поршкообразного активного угля вызывается подводом энергии с потоком воздуха, вводимым в аппарат через распределительное устройство. Физической причиной обмена энергией между пузырьками воздуха и жидкостью является вязкое трение поверхности контакта газовой и жидкой фаз. Пузырьки воздуха, подаваемого через распределительное устройство, всплывают вместе с увлекаемой ими жидкостью, образуя восходящий газо-жидкостный факел, называемый ядром струи. По мере подъема эта струя расширяется вследствие инжектирования жидкости, а также в результате увеличения объема пузырей при их всплывании [50], однако угол расширения струи невелик и составляет около 10—12° [51]. Поэтому непосредственное контактирование воздуха и жидкости происходит в относительно малых областях объема аппарата [51]. По-видимому, это является основной причиной того, что перемешивание газом считается малоинтенсивным процессом, требующим большего расхода энергии, чем при механическом перемешивании [43]. [c.181]

Хэнхарт на основании измерений, проведенных в аппарате с механической мешалкой для контактирования газа с жидкостью, пришел к выводу, что при высоких скоростях перемешивания распределение времени пребывания газа такое же, как и распределение в единичном идеальном кубовом реакторе. [c.112]

Для улучшения контактирования газа и жидкости, улучшения теплоотдачи и повышения устс чнвости плевки в подобных аппаратах применяются винтовые завихрители потока [20]. [c.138]

Снижение мощности при барботаже газа. Контактирование газа с жидкостью часто осуществляют в аппаратах, снабженных мешалкой. При этом газ вводят непосредственно под вращающейся мешалкой и диспергируют в сосуде. При введении газа снижается плотность перемешиваемой массы и, следовательно, потребляемая мешалкой мощность. Мичел и Миллер [6] связали пониженную мощность Р(, при барботаже газа с мощностью Р в отсутствие бар-ботажа следующим эмпирическим соотношением [c.40]

При всем многообразии конструкций реакторов они представляют собой аппараты со свободно кипящими или секционированными с помощью провальных решеток слоями, к-рые снабжены теплообменньаш элементами последние имеют газораспределители в виде перфорир. плргг либо сопла, а также барботеры (рис. 4, г в данном случае через решетку и барботер вводятся разл. газовые потоки). Нередко газ поступает в реактор через боковые штуцера (рис. 4, д и е). Функционируют аппараты, в к-рые одновременно вводятся газообразные и жидкие реагенты. Способы улучшения контактирования фаз, а также воздействия на перемешивание в реакторах принципиально те же, что и для систем газ-жидкость в колонных аппаратах. Благодаря текучести псевдоожиженного слоя такие каталитич. процессы вторичной переработки нефти, как крекинг и риформинг, проводят в совмещенных блоках реактор регенератор (рис. 4, ж), что позволило перейти от полупериодич. произ-ва к непрерывному. Подобные комбинации быстро распространились и на иные реакционные и массообменные процессы (напр., системы реактор-адсорбер). [c.137]

Типичная конструкция аппарата с мешалкой, предназначенного для контактирования газа с жидкостью, представлена на рис. 1-15. Этот аппарат предложила в 1930 г. фирма Дженерал транспортейшн, Турбс-миксер . Диаметр диска равен диаметру мешалки, что не дает возможности пузырькам проходить непосредственно в верхнюю часть аппарата и тем самым увеличивает кратность циркуляции пузырьков и время их пребывания. Газ подводится в виде больших пузырей под мешалку с помощью двух труб. Эти пузыри раздробляются в пределах мешалки и при проходе через лопатки направляющего аппарата. Под мешалкой расположена короткая циркуляционная труба, повышающая интенсивность циркуляции Жидкости в нижней части аппарата. Лопатки мешалки наклонены назад относительно направления вращения. Жидкость над мешалкой также подвергается медленному перемешиванию благодаря дополнительным лопаткам небольшой ширины. [c.330]

Из пленочных абсорберов наибольшее распространение в газовой промышленности получили абсорберы с восходящим движением пленки. Принцип действия аппаратов этого типа основан на том, что при достаточно высоких скоростях (более 10 м/с) движущийся снизу вверх газ увлекает жидкую пленку абсорбента в направлении своего движения. Тем самым реализуется восходящий прямоток. В таких аппаратах абсорбция проводится при больших скоростях (до 40 м/с), чем достигаются высокие коэффициенты массообмена фаз. На рис. 2.16 представлена одна из конструкций абсорбера с восходящим потоком пленки. Аппарат включает корпус с вмонтированными в него тарелками с инжекционными элементами. Корпус разделен на камеры вертикальными перегородками, не доходящими до его стенок и образующими каналы для прохождения газа. Тарелки каждой камеры оснащены инжекционными элементами, в верхней части которых расположены перегородки для сбора отсепарированной жидкости в соседнюю камеру. Такая конструкция обеспечивает противоточное движение газа и жидкости по аппарату. Контактирование фаз на каждой тарелке осуп1ествляется в режиме восходящего прямотока. [c.35]

Возможные методы псевдоожнжения зернистого материала. Интересен изображенный на рис. 147 аппарат [111-58] для контактирования газов или жидкости с зернистым материалом в псевдоожиженном состоянии. Этот аппарат, который можно применять также для сорбционных процессов, позволяет увеличивать скорость газа в псевдоожиженном слое без уноса частиц материала. [c.319]

В настоящее время известно большое число различных контактных устройств для массообменных аппаратов. Особенно успешно ведутся работы в этом направлении в последние 10—15 лет. Однако еще не разработана общепринятая классификация контактных устройств, что значительно затрудняет сравнение различных конструкций. Трудность сравнения различных конструкций контактных устпойств состоит и в том, что даже имеющиеся надежные данные по работе контактного устройства в одних условиях нельзя распространить на работу этого же устройства в других условиях. Исследовать же все возможные комбинации условий не представляется реальным. Если за основу классификации контактных устройств массообменных аппаратов взять гидравлику газожидкостных потоков, то они могут быть разделены на дв.а основных класса барботажные и струйные. В контактных устройствах барботажного типа энергия газа (пара) используется только для осуществления контактирования газа (пара) с жидкостью, в струйных же, кроме того, энергия газа (пара) используется для организации движения потоков, а также для сепарации газового (парового) потока. [c.82]

Эффективность массообменного аппарата имеет особенное значение применительно к процессам обезвреживания промышленных выбросных газов, т.к. при этом обрабатываются большие объемы ыалоконцентрированных газовых смесей сравнительно малыми количествами хемосорбента. Последнее обстоятельство вызывает необходимость значительного времени пребывания хемосорбента в аппарате при сохранении противоточного контактирования газа с жидкостью. [c.579]

Аппарат работает следующим образом. Жидкость (при контактировании двух несмешивающихся жидкостей более тяжелая жидкость) поступает с вышележащей ступени контакта в зону воздействия вращающегося магнитного поля, где встречается с газом (более легкой жидкостью при контактировании двух жидкостей) и приводится в контакт с ним благодаря воздействию вращающихся в магнитном поле ферромагнитных частиц. Процесс интенсифицируется не только вследствие непосредственного воздействия вращающегося магнитного поля на контактирующие фазы, но также в результате магнитнострик-ционного эффекта воздействия магнитных полей и теплового эффекта, обусловленного [c.90]

В течение последних пятнадцати лет в химической технологии для контактирования газов с твердыми телами широко применяется так называемый кипящий слой. Он образуется, когда через слой частиц соответствующего размера проходит восходящий поток жидкости или газа со скоростью, достаточно высокой чтобы перевести частицы во взвешенное состояние и создать интенсивное турбулентное движение, напоминающее кипение жидкости. Скорость потока должна иметь промежуточнсе значение между минимальной скоростью, при которой частицы как бы теряют вес, и скоростью, при которой частицы выносятся из аппарата. Другими словами, кипящий слой относительно устойчив в интервале между неподвижным слоем, с сдной стороны, и системой частиц, транспортируемых жидкостью или газом, с другой. При соответствующих размерах частиц можно поддерживать стабильный кипящий слой с четкой границей, напоминающей поверхность кипящей жидкости, и с небольшим увлечением частиц отходящим потоком жидкости или газа. [c.9]

Мощным средством интенсификации процессов массо- и теплообмена является метод контактирования взаимодействующих фаз на сильно развитой поверхности инжектируемой газом жидкости. К аппаратам, реализующим преимущества этого метода, относится, например, распы-ливающий скруббер, известный под названием APT [1,2]. Диспергирование раствора в нем осуществляется всей массой перерабатываемого газа, и образующийся при этом двухфазный поток имеет нисходящее по вертикали движение с неустановившимся режимом полегта составляющих его жидких частиц. Гидродинамическая особенность этого потока обусловливается в основном начальными условиями диспергирования и своеобразностью конструкции указанного аппарата. [c.60]

Установка для сушки распылением состоит из воздуходувки, нагревателя осушающего газа, распылительного устройства, сушильной камеры, узла для выгрузки высушенного продукта и пылеулавливающих аппаратов. Распылительные сушилки различают по способу подвода сушильного агента, по конструкции распылителя и методу разгрузки материала. Принципиальная схема прямоточной сушильной установки представлена на рис. 85. Линейная скорость газа, рассчитанная на сечение камеры, составляет, как правило, не менее 0,15 м/с. При контактировании сушильного агента и суспензии, диспергированной в виде микрокапель, с поверхности последних происходит интенсивное испарение жидкости. Паро-газовую смесь отсасывают вентилятором 7. При прохождении через циклон 8 (или другие пылеулавливающие устройства) происходит отделение унесенных частиц и их или возвращают в камеру по трубопроводу 6 или подают на последующую обработку. Высушенный до заданной конечной влажности продукт отводят через разгрузочный штуцер 9. [c.234]

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]

Адсорберы (англ. adsorbers) — аппараты для разделения газовых и жидких смесей путем избирательного поглощения адсорбции) их компонентов твердыми поглотителями — адсорбентами. Поглощаемое вещество, находящееся вне пор адсорбента, называется адсорбтивом, а после его перехода в адсорбированное состояние — адсорбатом. Адсорберы применяют в газовой и нефтеперерабатывающей промышленности для следующих целей осушки газов (например, природного газа при подготовке его к транспорту) отбензинивания попутных и природных углеводородных газов осушки жидкостей разделения газов нефтепереработки с целью получения водорода и этилена выделения низкомолекулярных ароматических углеводородов из бензиновых фракций очистки масел очистки газов и жидкостей от вредных веществ, загрязняющих окружающую среду. Адсорберы разделяют по способу контактирования обрабатываемой среды с адсорбентами на аппараты с неподвижным, движущимся плотным и псевдоожиженным слоем. [c.15]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология