Диспергирование жидкости пульсационная

Наряду с такими широко распространенными способами интенсификации процесса экстракции в смесительно-отстойных аппаратах, как механическое и пульсационное перемешивание, заслуживает внимания метод диспергирования жидкостей барботирующим инертным газом. [c.227]

Применение пульсаций в процессе экстракции способствует лучшему диспергированию жидкости, интенсивному обновлению поверхности контакта фаз, увеличению времени пребывания диспергируемой жидкости в экстракторе. Наибольшее распространение в технике получили ситчатые тарельчатые и насадочные пульсационные экстракторы (рис. 18-20). [c.163]

Методы эмульгирования и деэмульгирования. Эмульсии можно получать методами конденсации и диспергирования. Наибольшее практическое значение имеют методы диспергирования — механическое диспергирование двух жидкостей в присутствии эмульгатора путем встряхивания, перемешивания, вибрационного воздействия. Эмульгирование проводят в специальных аппаратах — эмульгаторах и роторно-пульсационных аппаратах (РПА). При колебаниях высокой мощности вместо эмульгирования может произойти деэмульгирование — разрушение эмульсии. [c.457]

В пульсационных колоннах с перфорированными тарелками, работающих в режиме смесителя-отстойника, диспергированная фаза играет основную роль в снижении обратного перемешивания. Это происходит в результате образования слоев коалесцированной жидкости в нижней части перфорированных тарелок. Однако, в общем случае, влияние дисперсной фазы на перемешивание сплошной фазы изучено далеко не полностью и его зачастую трудно учесть. В связи с этим очень важно, чтобы проводилось как можно больше исследований продольного перемешивания на двухфазных потоках. [c.164]

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]

ГИАПом предложен новый пакетный вариант сборки тарелок насадки, согласно которому тарелки каждого типа собраны в отдельные пакеты, расположенные в чередующейся последовательности но высоте колонны аппарата. На рис. 12.16 схематично изображены сборка тарелок и картина движения жидкости между собранными в пакет однотипными тарелками. Токи жидкости, возникающие при движении насадки вверх, обозначены сплошными стрелками, а токи, возникающие при движении насадки вниз,—штриховыми стрелками. Как видно из рис. 12.16, поперечное движение жидкости в пакете тарелок через каждые Уг периода колебаний насадки меняет свое направление на противоположное, т. е. в экстракторе возникает пульсационное поперечное движение фаз. Отмеченные явления существенно интенсифицируют диспергирование и поперечное перемешивание фаз. [c.381]

Колонна снабжается ситчатыми тарелками без патрубков для перетока сплошной фазы (рис. V. 20). В качестве пульсатора, обеспечивающего колебательные движения небольшой амплитуды (а = 10-4-25 мм) и определенной частоты /, чаще всего используется бесклапанный поршневой насос, присоединяемый трубкой к днищу колонны (рис. V. 20, а) или к линии подачи легкой жидкости (рис. V. 20, б). При сообщении жидкости пульсаций происходит многократное тонкое диспергирование одной из фаз, что обусловливает интенсивную массопередачу. Помимо ситчатых экстракторов применяются насадочные пульсационные колонны. [c.114]

Эта формула применима для расчета пульсационных тарельчатых колонн при наличии на тарелках переливных патрубков. В случае перфорированных тарелок без переливных патрубков, как было показано выше, процесс несколько осложняется ввиду поочередного диспергирования фаз. Если при этом массопередача лимитируется сопротивлением легкой фазы, то при движении столба жидкости вверх, лимитирующей является диспергируемая фаза, и, наоборот, когда столб жидкости движется вниз, процесс лимитируется сплошной фазой. Процесс состоит из двух стадий, которые периодически повторяются. В общем случае для описания этого процесса применимы методы расчета секционных колонн [см. (5.33)]. Рассмотрим частный случай, когда объемная подача лимитирующей фазы значительно превышает объемную подачу другой фазы. [c.268]

При взаимодействии в колонных аппаратах систем таз — жидкость и пар — жидкость кинетической энергии потоков достаточно для интенсивного их диспергирования и перемешивания, что обусловлено большой разностью плотностей фаз. Эти условия отсутствуют в колоннах для взаимодействия систем жидкость-жидкость, где разность плотностей обеих фаз мала, поэтому для интенсификации таких процессов прибегают к сообщению взаимодействующим потокам дшолвительной энерпии, в-частности в виде колебаний (пульсаций). В таких пульсационных колоннах соударение жидкостей с насадкой способствует их диспергированию и интенсивному перемешиванию. [c.181]

В случае перемешивания двух несмешивающихся жидкостей при определенных условиях происходит диспергирование одной из них. Дисперсная фаза распределяется в виде капель в сплошной фазе. Процесс диспергирования определяется соотношением инерционных сил, обусловленных движением сплошной фазы относительно дисперсной, к силе поверхностного натяжения на границе раздела фаз. Отношение этих сил характеризуется критерием Вебера (см. гл. I) Уе = ш рс к/о, где ш — скорость относительного движения жидкости, рс — плотность сплошной фазы, а — межфаз-ное натяжение и й, — определяющий размер частиц дисперсной 4)азы (капли). Как показывают исследования, дробление капель дисперсной фазы происходит при значениях Ше 12. Процесс диспергирования протекает при турбулентном режиме движения, поэтому скорость относительного движения можно считать равной пульсационной скорости. Согласно теории локальной изотропной турбулентности, для оценки этой скорости получается соотношение [см. выражение (11.49)] [c.220]

Смесительно-транспортирующее устройство состоит из нульса-ционной головки (рис. У.12) и пульсациопного насоса, находящихся в одном корпусе. Головка имеет тангенциально установленные сопла, направленные навстречу друг другу. При подаче воздуха уровень жидкости в пульсационной камере головки понижается, жидкости выбрасываются из сопел в камеру смесителя, где происходит их взаимное диспергирование при вращательном движении фаз. При выходе воздуха жидкости, проходя в обратном направлении через сопла, заполняют внутреннюю полость головки, и уровни жидкости в ней и в смесительной камере выравниваются. [c.289]

Большинство исследователей объясняет возрастание эффективности экстракции при пульсации увеличением поверхности контакта фаз и повышением коэффициента массопередачи вследствие дополнительной турбулизации фаз. Зюлковский [18] считает одним из факторов, влияющих на повышение эффективности колонн при наличии пульсации возрастание времени контакта фаз вследствие увеличения пути капли, вызванного наличием возвратно-поступательного движения столба жидкости. С этим однако нельзя согласиться. Даже в случае достаточно большой разницы удельных весов в системе сплошная фаза — газ при небольших частотах колебания сплошной фазы мелкие частицы движутся как одно целое со сплошной средой [19, 20] и лишь при увеличении частоты или величины частиц наблюдается отставание. Этот факт свидетельствует об отсутствии влияния пульсации столба жидкости на относительную скорость движения диспергированных в ней частиц. Специальное исследование, проводившееся с единичными каплями в пульсирующем потоке, показало, что средняя скорость движения капли (диаметром до 0,4 хм) относительно стенок колонны не зависит от величины амплитуды и частоты пульсации и, таким образом, наличие пульсации не влияет на время пребывания капли в колонне. Что касается поверхности контакта фаз и коэффициента массопередачи при наличии пульсации, то вопрос об их увеличении не может быть рассмотрен в общем случае и будет рассматриваться в параграфах, посвященных отдельным типам пульсационных колонн. [c.233]

В ситчатой пульсационной колонне отсутствует противоток в обычном смысле. Так как движение легкой фазы вверх происходит лишь в момент движения вверх всего столба жидкости и, наоборот, движение тяжелой фазы происходит лишь при движении столба жидкости вниз, то перемешивание сплошной фазы, движущейся через слой диспергированной фазой, наблюдается лишь в пространстве между тарелками. При этом увеличение подачи диспергированной фазы, равно как и увеличение соотношения подач сплошной и диспергированной фаз вызывают усиление продольного перемешивания в пространстве между тарелками и снижают эффективность колонны. Однако этот тип продольного перемешивания, характерный в основном для распылительных колонн, не является решающим фактором. Объем жидкости, передавливаемой через отверстие тарелки за один цикл пульсации, зависит лишь от объема рабочей части пульсатора. При движении столба жидкости вверх вместе с диспергированной (легкой) фазой на лежащую выше тарелку передавливается некоторый объем сплошной фазы, равный разности между объемом рабочей части цилиндра пульсатора и объемной подачей легкой фазы, отнесенной к одному циклу пульсации. Подобное же явление наблюдается при движении столба жидкости вниз, если диспергируется тяжелая фаза. Наряду с этим наблюдается возврат некоторого количества диспергированной фазы. Если последнее приводит к возрастанию времени контакта фаз и, в конечном итоге, к увеличению эффективности колонны, то возврат сплошной фазы снижает движущую силу процесса и уменьшает интенсивность массопередачи. Влияние подачи диспергированной фазы и соотношения подач диспергированной и сплошной фаз на этот тип продольного перемешивания противоположно их влиянию на перемешивание в зоне между тарелками. Так, увеличение подачи диспергированной фазы уменьшает объем сплошной фазы, возвращающейся в цикл пульсации, и тем самым снижает эффект продольного перемешивания. [c.255]

Ситчатые пульсационные экстракторы чаще всего работают в так хазываемом эмульсионном режиме, характеризуемом довольно эавномерным диспергированием. Каждая секция колонны заполнена щсперсией, состоящей из мелких капель, распределенных в сплош-юй жидкости. В этом случае как восходящий, так и нисходящий ютоки сквозь отверстия тарелок состоят из обеих жидкостей, т. е. и Х2 больше нуля (но меньше единицы). [c.225]

Дополнительные сведения по расчету и конструкциям гидравлических, пневматических, акустических и пульсационных форсунок, а также форсунок элекфостатического и электрогидравлического диспергирования и распыливания жидкостей можно найти в работе [9]. [c.89]