Массообмен в системе газ—жидкость при механическом перемешивании

При проведении эксперимента особое внимание должно быть обращено на обеспечение участия всей поверхности частиц в процессе. Как показали специальные опыты, проведенные при изучении методов интенсификации процесса экстрагирования [187] и изучении тепло- и массообмена в плотном и кипящем слое 34, 58, 169 , коэффициент массоотдачи не столько зависит от относительной скорости движения твердых частиц и жидкости, сколько от активной поверхности, участвующей в процессе. Для того чтобы вся поверхность частиц участвовала в массообмене, соответствующие гидродинамические условия могут быть обеспечены энергичным механическим перемешиванием системы либо созданием режима кипящего слоя при определенном соотношении масс жидкости и твердых частиц. [c.172]

Рассмотрим ограничения, накладываемые на выполнение формулы аддитивности, более подробно. Выполнение условия равновесия (4.5) на границе раздела фаз у большинства исследователей не вызьшает сомнения, поскольку процессы, протекающие на поверхности раздела фаз при физической абсорбции и экстракции — сольватация, десольватация, изомеризация и т. п., имеют скорости, значительно превышающие скорость массообмена. Однако в ряде работ по массообмену в аппаратах с плоской границей раздела фаз и с механическим перемешиванием в каждой из фаз авторы обнаружили отклонение от формулы аддитивности, обусловленное, как они предположили, поверхностным сопротивлением. В работе [221] приведен критический обзор основньгх исследований, в которых, по мнению авторов, было обнаружено поверхностное сопротивление в системах жидкость - жидкость. В этих работах частные коэффициенты массоотдачи определялись косвенным методом с погрешностью, большей чем отклонение от формулы аддитивности. Кроме того, в некоторых работах обнаружены методические ошибки. Для проверки формулы аддитивности требуются более точные методы определения частных коэффициентов массоотдачи (см. раздел 4.4). Поверхностное сопротивление массотеплообмена мало изучено. Одним из возможных механизмов является экранирование поверхности поверхностно-активными веществами (ПАВ) [222-224]. К обсуждению роли поверхностного сопротивления мы будем возвращаться в последующем изложении. [c.171]

Массообмен в системе газ—жидкость при механическом перемешивании [c.126]

Классификация. Хим.-технол. процесс в целом - это сложная система, состоящая из единичных, связанных между собой элементов и взаимодействующая с окружающей средой. Элементами этой системы являются 5 групп процессов 1) механические - измельчение, грохочение, таблетирование, транспортирование твердых материалов, упаковка конечного продукта и др. 2) гидромеханические - перемещение жидкостей и газов по трубопроводам и аппаратам, пневматич. транспорт, гидравлич. классификация, туманоулавливание, фильтрование, флотация, центрифугирование, осаждение, перемешивание, псевдоожижение идр. скорость этих процессов определяется законами механики и гидродинамики 3) тепловые - испарение, конденсация, нафевание, охлаждение, выпаривание (см. также Теплообмен), скорость к-рых определяется законами теплопередачи 4) диффузионные или массообменные, связанные с переносом в-ва в разл. агрегатных состояниях из одной фазы в другую,- абсорбция газов, увлажнение газов и паров, адсорбция, дистилляция, ректификация, сушка, кристаллизация (см. также Кристаллизационные методы разделения смесей), сублимация, экстрагирование, жидкостная экстракция, ионный обмен, обратный осмос (см. также Мембранные процессы разделения), электродиализ и др. 5) химические. Все эти процессы рассматриваются как единичные или основные. [c.238]

Это, например, отстойно-смесительные экстракторы для переработки тонкодисперсных частиц, приближающиеся к подобным аппаратам для системы жидкость—жидкость, разного типа секционные аппараты, в которых имеет место интенсивное перемешивание фаз, а затем из разделение для передачи в соседнюю секцию. В аппаратах такого типа широко используются различные методы интенсификации массообмена между фазами (перемешивание, пульсации, низкочастотные механические колебания, кипящий слой). Следует, однако, иметь в виду, что нарушение противотока в каждой секции такого аппарата при значительных величинах критерия Фурье может привести к ухудшению всех показателей процесса, несмотря на то, что в каждой секции массообмен будет весьма эффективен. [c.208]

К сожалению, в литературе отсутствуют данные о скоростях массопереноса в дисперсной фазе. Однако на основе результатов немногочисленных работ по массообмену в системе жидкость — жидкость в условиях механического перемешивания [91, 95—99] можно судить о порядке величин не только Рс, но и объемных коэффициентов массопередачи Кг- Для маловязких сред ((АсЛ г 1 МПа-с) коэффициент массопередачи РсЛ Ю м/с, а для вязких ( Хс 20 МПа-с)—на порядок меньше. Объемные коэффициенты массопередачи изменяются в пределах Л у=90—1200 ч". Согласно данным работы [98], значения Ку определялись энергией, вводимой мешалкой в единицу объема жидкости. [c.295]

Механическое перемешивание в системах жидкость—газ обычно осуществляется при проведении процессов, скорость которых лимитирована массообменом в сплошной фазе, т, е. при абсорбции труднорастворимых газов. В этом случае основное сопротивление массопередаче оказывается в сплошной фазе. При чисто физической абсорбции мешалки обычно не используются. Чаще их применяют для систем, в которых абсорбция сопровождается химической реакцией. Вероятно, это обусловлено малой растворимостью газа в жидкости, а при химической реакции растворимость газа возрастает в несколько раз. Типичные случаи перемешивания систем жидкость—газ — это процессы гидрирования, хлорирования, ферментации, биологической очистки воды и т. п. Необходимо отметить, что для многих химических реакций с малыми скоростями требуется длительное время контакта (пребывания), что легко может быть осуществлено в аппарате с мешалкой. Перемешивание дает возможность создания большой межфазной поверхности. Это вызывает значительное повышение коэффициентов массопередачи, рассчитанных на единицу объема, и, кроме того, незначительный рост этих коэффициентов, отнесенных к единице межфазной поверхности. [c.328]

В производстве катализаторов используются почти все известные процессы [221] химические (взаимодействие в системах газ — жидкость, жидкость — жидкость, твердое тело — жидкость, твердое тело — газ, твердое тело — твердое тело), гидродинамические (смешение,, перемешивание жидкостей, фильтрование, репульпация осадков, разделение суспензий), массообменные (растворение, экстракция, кристаллизация, промывка осадков), механические (измельчение, классификация, формование, транспортирование твердых частиц), тепловые (нагревание, сушка, прокаливание, охлаждение, выпаривание). [c.97]

Рассмотрим ограничения, накладываемые на вьшолнение формулы аддитивности, более подробно. Вьшолнение условия равновесия (4.5) на границе раздела фаз у большинства исследователей не вызывает сомнения, поскольку процессы, протекающие на поверхности раздела фаз при физической абсорбции и экстракции — сольватация, десольватация, изомеризация и т. п., имеют скорости, значительно превышающие скорость массообмена. Однако в ряде работ по массообмену в аппаратах с плоской границей раздела фаз и с механическим перемешиванием в каждой из фаз авторы обнаружили отклонение от формулы аддитивности, обусловленное, как они предположили, поверхностным сопротивлением. В работе [221] приведен критический обзор основньгх исследований, в которых, по мнению авторов, было обнаружено поверхностное сопротивление в системах жидкость - жидкость. В этих работах частные коэффициенты массоотдачи определялись косвенным методом с погрешностью, большей чем отклонение от формулы аддитивности. Кроме того, в некоторых работах обнаружены методические ошибки. Для проверки формулы аддитивности требуются более точные методы определения частных коэффициентов массоотдачи (см. раздел 4.4). Поверхностное сопротивление массотеплообмена мало изучено. Одним из возможных механизмов является экранирование поверхности поверхностно-актив ными веществами (ПАВ) [222—224]. К обсуждению роли поверхностно го сопротивления мы будем возвращаться в последующем изложении При переменном коэффициенте распределения формула аддитивно сти фазовых сопротивлений, как выше указывалось, неприменима Однако в некоторых случаях, которые будут рассмотрены ниже, форму ла аддитивности в несколько модифицированном виде выполняется [225 ] Зависимость коэффициента распределения от концентрации в задан ном диапазоне ее изменения в большинстве случаев можно описать интерполяционной формулой [c.171]

Для интенсификации гидромеханических процессов (диспергирования, эмульгирования, суопендирования), тепло-массообменных и химических процессов в системах жидкость — жидкость, газ — жидкость и газ — жидкость — твердое тело применяют в основном механическое перемешивание. [c.19]

Работа посвящена изучению влияния механического перемешивания на массообмен при химическом превращении в гетерогенной системе жидкость — жидкость. Исследовали эффект перемешивания в непрерывнодействующем реакторе, где фенол извлекали из толуольного раствора 10% раствором едкого натра. [c.56]