Пульсационные колонны и механические аппараты

Аппаратура для проведения массообменного процесса весьма разнообразна. Сюда относятся колонны тарельчатые (колпачковые, ситчатые, с направленными прорезями и др.), насадочные, колонны с орошаемыми стенками, колонны полочные и распылительные, аппараты инжекционного (струйного) типа, аппараты с механическими мешалками, пульсационные колонны, центробежные аппараты и др., описание которых см. в литературе, например [72]. [c.304]

Аппараты с механическими мешалками Пульсационные колонны Ротационные аппараты [c.255]

Пульсационные колонны и механические аппараты [c.335]

Пульсационные промывные колонны используются или испытаны, т. е. подготовлены к внедрению, во множестве процессов. Помимо распространенных операций очистки экстрактов и оборотных экстрагентов, входящих в общую технологическую экстракционную цепочку, реализуемых на ПК, их применяют для промывки вязкого поликарбонатного лака ( я 0,5 Па-с), эпоксидированного соевого масла, рафинированного хлопкового масла и других продуктов, полученных в баковых реакторах или аналогичных аппаратах. Здесь колоннами заменили применявшиеся ранее реакторы с механической мешалкой, сепараторы, фильтры-промыватели и т. п. [3, с. 27, с. 28, с. 35 8, с. 30, с. 42, с. 47, с. 52, с. 79 107]. Сравнение технологических показателей пульсационных колонн и традиционных аппаратов дано в табл. 27 и 28. [c.137]

Аппараты с механическими мешалками Пульсационные колонны [c.219]

Затраты мощности на перемешивание в пульсационных колоннах в несколько раз вы- ше, чем у экстракторов с механическим перемешиванием. Поэтому их применение оправдано лишь в очень ограниченных случаях, например, когда особые условия производства требуют дистанционного управления или невозможно обслуживать движущиеся части непосредственно в рабочей зоне. Такие аппараты рассчитаны на производительность до [c.595]

В пульсационных экстракторах интенсификацию массообмена между контактирующими фазами обеспечивают сообщением им колебательного движения определенных амплитуды и частоты. Независимо от типа насадки экстракционную колонну в этом случае снабжают генератором пульсаций (пневматическим, механическим и др.) Так, в установке с пневматической системой пульсаций (рис. 2.46) воздух или инертный газ от компрессора 2 через ресивер 5 и золотниково-распределительный механизм 3 пневматического пульсатора поступает в пульсационную камеру 1 экстрактора 4. При прямом импульсе уровень жидкости в пуль-сационной камере снижается, вследствие чего жидкость в колонне поднимается при обратном импульсе—камера соединяется G атмосферой и жидкость в колонне опускается. В аппаратах [c.118]

В отличие от поршневых аппаратов пульсационные кристаллизаторы (рис. ХУ-21, в) снабжены механическим или пневматическим пульсатором, способствующим одновременно продвижению кристаллов к плавителю и продавливанию маточника через фильтр, а также интенсивному массообмену между фазами. Зона массообмена часто снабжается нагревательной рубашкой с целью устранения инкрустации стенок. Частота пульсации колеблется в пределах 90—350 в минуту. Давление при пульсации изменяется в пределах 0,1 —15 МПа. Диаметр колонны достигает 1 м. [c.717]

Из колонных аппаратов наибольшее распространение получили распылительные, насадочные и тарельчатые экстракторы, а также экстракторы с механическим перемешиванием фаз — роторно-дисковые, многосекционные с мешалкой в каждой секции и пульсационные. Распылительный экстрактор представляет собой колонну, заполненную сплошной фазой, в которую с помощью диспергирующего устройства вводится в виде капель дисперсная фаза. Она подается в верх или низ колонны в зависимости от соотношения плотностей фаз. Такие колонны просты по конструкции, но имеют низкую эффективность вследствие интенсивного продольного перемешивания фаз. В насадочных колоннах используется насыпная насадка. Во избежание коалесценции насадка должна смачиваться сплошной фазой лучше, чем дисперсной. [c.579]

Насадочные и ситчатые колонны из-за малой эффективности даже при большой высоте не обеспечивают более пяти-шести теоретических ступеней контакта, так как процессы совершаются за счет разности удельных весов жидкостей. В этих колоннах степень диспергирования не регулируется, что является одним из их недостатков. В пульсационных, роторно-дисковых и турбинно-дисковых колоннах этот недостаток ликвидирован путем механического перемешивания фаз. Но в них максимальная интенсивность смешивания, а следовательно, и эффективность ограничиваются необходимостью последующего отстаивания фаз. Слишком интенсивное диспергирование приводит к плохому разделению фаз, следовательно, для улучшения отстаивания необходимо увеличивать размеры камеры отстаивания. Наиболее компактными аппаратами, занимающими минимальную производственную площадь и выполняющими одновременно роль экстракторов и сепараторов, являются центробежные экстракторы. В этих аппаратах основной технический способ разделения жидкостей заключается в их расслаивании под действием центробежной силы. [c.372]

Заново переработан материал по тарельчатым колоннам с однонаправленным движением фаз. Разработана математическая модель потоков в насадке с учетом источников и стоков. Приведен новый материал по колоннам с затопленной насадкой. Переработан раздел по аппаратам с механическими мешалками. Дана математическая модель пульсационных колонн. Заново написан раздел Ротационные аппараты . [c.4]

На основе пульсацнонных колонн созданы установки для проведения разнообразных процессов. Как и другие колонные аппараты, пульсационные колонны состоят из реакционной и отстойных 1, 6 зон (рис. 18). В реакционной зоне расположена распределительная пасадка 4. Пульсационные колонны с пневматической системой пульсации снабжены специальной пульсационной камерой 7 (устройство пульсационных камер описано в гл. 1). При механической системе пульсации к колонне подключается пульсатор (см. рис. 2). [c.36]

При производстве смачивающегося порошка хлорофоса на стадии экстракции его хлороформом образуется значптельпое количество сбросных, вод, содержащих до 10% хлорофоса. Обеспечить большее извлечение хлорофоса в баковых аппаратах с механическими мешалками не удалось, поскольку перемешивание оказалось недостаточно эффективным. Было ре11 е Ео провести в пульсационной колонне дополнительную экстракцию хлороформом до остаточного содержания хлорофоса гс 2%. Сбросная вода с таким содержанием хлорофоса - ожет быть направлена на биологическую очистку. Если оборотный экстрагент — хлороформ — содержит некоторое количество хлорофоса, то для извлечения последнего от 10% до 2% соб. одимо шесть теоретических ступеней. [c.75]

Процессы под давлением также пока не удалось проводить в пульсационных колоннах ввиду резкого возрастания энергетических затрат при принятой схеме пневматической пульсации. Новые схемы прорабатываются [5 7, с. 24]. Существующие в промышленности автоклавы с механическим, вибрационным и пневматическим перемешиванием также имеют серьезные недостатки, затрудняющие их применение, поэтому вопрос о конструкциях аппаратов для автоклавных процессов является одним из общих коренных в химическом аппаратостроеиии. [c.145]

Поэтому при математическом шисаиии реальных экстракторов различных типов необходимо прибегать к использованию многопараметрических моделей, обладающих структурной гибкостью, достаточной для того, чтобы отразить реальную гидродинамическую обстановку в аппарате. С учетом перспективы развития работ в области конструирования экстракторов целе--сообразно прежде всего сосредоточить внимание на разработке проблемы математического моделирования экстракторов, интенсифицированных подводом внешней энергии. К ним относятся аппараты смесительно-отстойного типа с механическими и пневматическими мешалками, центробежные и роторно-дисковые экстракторы, пульсационные и вибрационные колонны. Указанные аппараты, характеризуются высокими эксплуатационными характеристиками и кроме того обладают стабильной, упорядоченной гидродинамикой, обусловленной внешним подводом энергии. Последнее обстоятельство предопределяет возможность использования детерминированных моделей для математического описания процесса при обеспечении достаточно высокой степени точности и надежности воспроизведения данных моделирования. [c.99]

По-видимому, немеханические колонны (с насадкой, ситчатые, с тарелками и перегородками, а также каскадные) наиболее пригодны для данных условий. Они в действительности широко применяются. Заслуживают внимания и механические колонны, в частности пульсационная колонна, колонна Ремана и многоступенчатая смесительная, хотя, учитывая имеющуюся высоту здания, преимущества аппаратов этих типов представляются сомнительными. [c.60]

Из множества конструкций экстракционных аппаратов [1, 3, 4] наибольшее распро-странение получили противоточные колонны с механическим перемешиванием вибра-. ( ционные, роторно-дисковые, пульсационные и др, В тех случаях, когда требуется аппарат, эквивалентный большому числу теоретических ступеней, используют смесительно-1" отстойные экстракторы. Аппараты этого типа позволяют строго контролировать или I целенаправленно изменять состав экстрагента на отдельных ступенях. Для экстрак-ционных процессов, в которых взаимодействуют плохо отстаивающиеся или склонные I к эмульгированию фазы, применяют тарельчатые колонны. Если требуется малое время I контакта в процессе экстракции, рекомендуется использовать центробежные аппараты. Наиболее простые и высокопроизводительные из всех известных видов экстракцион- I ных аппаратов — распылительные колонны — могут применяться в тех случаях, когда 1- требуется аппарат, эффективность которого не больше одной теоретической ступени. I Общие принципы расчета массообменной (в том числе и экстракционной) аппа- [c.255]

Промышленные испытания пульсационных колоиных аппаратов были проведены на всех технологических операциях данного процесса результаты испытаний подтвердили возможность оснангення указанного производства оборудованием колонного типа. Частично реализованная схема показана на том же рис. 67. На операции выщелачивания вместо реакторов с механическим перемешиванием установлено 2 колонны диаметром 0,9 м, высотой 10 м. При этом вдвое сокращается объем ироиз-водственных помещений, увеличивается извлечение продукта, уменьшается газовыделение. Для проведения операции сорбционного извлечения продукта из пульп вместо 10 пачуков общим объемом 1000 оказалось достаточно двух пульсацнон- [c.182]

Процессы жидкостной экстракции, проводимые в противоточны колоннах, на практике обычно сопровождаются продольным перемс шиванием, уменьшающим величину движущей силы процесса н сравнению со случаем строгого противотока ( поршневого режима ) Продольное перемешивание особенно существенно в современны эффективных массообменных аппаратах с подводом механическо энергии извне (например, в пульсационных и роторно-дисковы колоннах). Для расчета высоты колонны и степени извлечени необходимо знать коэффициенты массопередачи и поправочны коэффициенты, учитывающие продольное перемешивание. [c.186]

В настоящее время экстракция является важным технологическим процессом, позволяющим решать сложные задачи, например переработки ядерного топлива атомных электростанций, требующей разделения ряда элементов с близкими свойствами. Что затрудняет применение осадительных методов, кроме того, последние приводят к увеличению количества радиоактивных отходов, концентрирование и хранение которых связано со значительными трудностями. Экстракция широко используется при переработке многих видов минерального сырья, например в технологии урана, циркония, редкоземельных элементов. В связи с этим применением большое внимание уделяют экстракционной аппаратуре, смесителям-отстойникам с механическим и пульсационным перемешиванием, центробежным экстракторам,, различным колоннам. Время, необходимое при экстракции для должного приближения к равновесию, имеет существенное значение, так как от него зависит производительность существующих экстракционных аппаратов или размеры проектируемых. Применение центробежных экстракторов дает возможность обеспечить малое время контактирования фаз и их быстрое разделение. Так, французские экстракторы Robatel при объеме камеры смешения 17 л имеют производительность 6 м Ч, а при объеме 110 л — 25 м /ч. В случае идеального вытеснения время контакта фаз в камерах смешения составляет 10,2 и, 16 с [1]. [c.5]

Количественное описание элементарного акта флотации является сложной задачей, решения которой основаны на различных представлениях о физической сути процесса (см. раздел 9.2). Как известно, для описания сходной задачи сорбции, лимитируемой скоростью переноса молекул примеси в жидкой фазе, применяют уравнения диффузии. Хаотическое движение частиц в турбулентных потоках можно описать аналогичными уравнениями, подставив в них значения коэффициента турбулентной диффузии. Диффузионное уравнение турбулентной миграции частиц типа (9.7) корректно в том случае, когда характерный линейный размер исследуемого потока значительно превосходит внутренний масштаб турбулентных вихрей (размер самых мелких пульсаций). Вместе с тем в отличие от молекул сорбируемых веществ частицы обладают конечными размерами и массой, что вызывает отклонение их траекторий от линий тока жидкости. В. Г. Левич показал, что для частиц субмикронных размеров вероятность осаждения по диффузионному механизму значительно выше, чем вследствие инерционного сноса. В то же время большинство исследователей при анализе гидродинамического этапа элементарного акта флотации рассчитывают траекторию частицы на основе баланса сил тяжести, инерции и вязкого сопротивления без учета пульсационной составляющей скорости. Оценочные расчеты, однако, показывают, что даже для колонных аппаратов, в которых отсутствуют механические перемешивающие устройства, вследствие диссипации энергии всплывающих пузырьков частицам сообщается пульсационная скорость, соизмеримая со скоростью их седиментации. Известно, что уже при Кеь=20 за пузырьком возникает вихревое течение, способное засасывать относительно мелкие частицы. Таким образом, при изменении типоразмера флотационной машины может изменяться не только скорость осаждения частиц на пузырьки, но и его механизм. Невозможность создания флотационной машины, оптимальной при обогащении сырья различного гранулометрического и химического состава, обусловлена различиями необходимых гидродинамических условий процесса. [c.213]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология