Удельная поверхность при барботаже

Показатель выделения тепла при погружении образца угля в метанол (несколько калорий на 1 г угля) позволяет сделать заключение о большой удельной поверхности микропор, составляющей около нескольких сотен квадратных метров на 1 грамм угля. Однако, когда измеряли эту поверхность методами адсорбции газа при низкой температуре, дававшими хорошие результаты при изучении других мелкопористых твердых тел, например при барботаже азота или ожижен-ного кислорода при температуре около —190° С, то получили очень малые величины, не превышающие нескольких квадратных метров на 1 г угля. [c.26]

Выбор скорости необходимо осуществлять на основе следующих общих соображений. С увеличением скоростей потоков, как правило, возрастают коэффициенты массопередачи, а иногда и удельная поверхность контакта фаз (например при барботаже), в результате чего, согласно уравнениям (Х,50) и (Х,50а), уменьшается требуемый рабочий объем аппарата. Вместе, с тем при увеличении скоростей потоков возрастает гидравлическое сопротивление аппарата, что приводит к увеличению расхода энергии на проведение процесса. Поэтому наиболее правильным является определение (на основе технико-экономических соображений) оптимальной скорости газа и-ли пара. Технико-экономический расчет позволяет найти наивыгоднейший диаметр аппарата, при котором стоимость эксплуатации его будет наименьшей. [c.423]

Удельная поверхность контакта фаз при барботаже достигает 670—1 500 м 1м . Если разность давления Ар греющего пара и давления в деаэраторе больше 1 бар, целесообразно устанавливать сопла для расширения пара, подаваемого в деаэратор, используя [c.367]

Приведенные выше формулы применимы для пузырьков диаметром не более 1 мм. Крупные пузыри при подъеме деформируются, приобретая эллипсоидальную форму (при = 1—5 мм) и полусферическую (при п> 5 мм), причем движение пузырей становится спиральным [9]. Закономерности, установленные для пузырей, выходящих из одного отверстия, справедливы и при массовом барботаже. если скорости газового потока невелики (0,1—0,3 м/с на свободное сечение аппарата). При больших скоростях пузыри сливаются в сплошную струю, которая разрушается на некотором расстоянии от отверстия с образованием пены. Размеры пузырей в пене различны. Для их характеристики используют средний поверхностно-объемный диаметр йср=6е./а (где е — газосодержание пены, а—удельная поверхность). [c.35]

Охарактеризуйте массовый барботаж. Сформулируйте понятие о поверхностно-объемном диаметре пузырька, покажите его связь с газонаполнением и удельной поверхностью контакта в барботажном слое. [c.148]

В нефтехимическом производстве нашли широкое распространение полые барботажные аппараты с высоким слоем жидкости. Несмотря на простоту конструктивного оформления и высокую эксплуатационную надежность, они обладают рядом недостатков малой удельной поверхностью фазового контакта, создающейся только за счет барботажа, низкой степенью диспергирования газовой фазы в жидкой. В силу этого их эффективность как реакторов для гетерогенных процессов, идущих в диффузионной области, оказывается относительно низкой. [c.130]

Для определения общей поверхности контакта фаз при групповом барботаже обычно используют обобщенные характеристики барботажного слоя, например удельные поверхности контакта фаз поверхность, отнесенную к объему дисперсного слоя газ — жидкость (ау), к рабочей площади контактного устройства (а/) и к объему фазы, находящейся на контактном устройстве, т. е. к задержке фазы (а ). Выразив поверхность контакта фаз дисперсного слоя газ — жидкость через удельные поверхности [c.69]

Выражения чисел единиц переноса Ng и yVz, через удельные поверхности контакта фаз щироко используются при обобщении экспериментальных данных по кинетике массопередачи в условиях группового барботажа (см. раздел 3.3). [c.70]

К изложенному следует добавить взаимное влияние близко всплывающих пузырьков друг на друга, их возможное слияние или дробление и т. п. По этим и другим причинам вычисление скорости всплытия газовых пузырей и других характеристик интенсивного процесса барботажа для реальных условий работы массообменной аппаратуры может быть произведено по конкретным экспериментальным данным, которые здесь не приводятся ввиду их многообразия и громоздкости. Отметим лишь, что наиболее существенной гидродинамической характеристикой для процессов межфазного массо- и теплообмена при барботаже является удельная поверхность (в мVм ) всех пузырьков, одновременно находящихся в слое жидкости объемом [c.119]

Таким образом, рассматриваемая здесь область гетерофазных реакций часто приводит к иным зависимостям скорости от концентраций реагентов, чем в кинетической области,-или тем более в гомогенной среде. Однако во всех случаях можно считать, что общее сопротивление процесса 1/ эф равно сумме диффузионного и кинетического сопротивлений. Доля каждого из них. зависит от удельной поверхности контакта фаз /. Например, при барботаже газа через жидкость скорость реакции и / вначале линейно растут с повышением линейной скорости газа (диффузионная область), а при большой ее величине скорость оказывается постоянной (кинетическая область). В промежутке между ними, отмеченном на рис. 57 засечками и характеризующемся замедлением роста скорости с повышением г и йУ, наблюдается переходная область гетерофазных реакций.. Для нее характерно немного пониженное значение энергии активации из-за наложения диффузионного торможения. Как увидим позднее, эта область встречается при определенном соотношении между толщиной пограничной пленки, константой скорости и коэффициентом молекулярной диффузии. [c.256]

В реальных условиях площадь поверхности контакта фаз может изменяться в широких пределах и оказывать весьма существенное влияние на растворение кислорода. Как правило, барботажный факел в аэротенках образован пузырьками различных размеров и форм, находящимися на различном расстоянии от отверстий истечения. Сложность заключается еще и в том, что характер диспергирования газовой фазы в условиях массового барботажа, строго говоря, не стабилен. Ввиду трудности теоретического выражения площади поверхности контакта фаз в водовоздушной среде применяются различные эмпирические формулы для приближенного определения площади удельной поверхности контакта с использованием площади поверхности пузырька "среднего" размера. Наряду с приближенным вычислением площади поверхности контакта фаз при барботаже известны приемы экспериментального определения этой величины с помощью фотографирования, гамма-просвечивания, а также оптическими и химическими методами. [c.27]

При барботаже газа через жидкость образуется поверхность контакта фаз F. Анализируя эффективность работы барботажных реакторов, обычно пользуются понятием удельной межфазной поверхности а = F/u , однако надежных рекомендаций для ее расчета до сих пор не установлено. Часто встречающееся в литературе уравнение [c.18]

Для более интенсивного барботажа и, следовательно, перемешивания необходимо достаточное количество воздуха (пара). При расчетах исходят из удельного расхода воздуха в пределах 0,4— 1,2 в 1 мин на 1 м свободной поверхности жидкости. [c.238]

При барботаже газа через жидкость образуется поверхность контакта фаз с площадью Р. Анализируя эффективность работы барботажных аппаратов, обычно пользуются понятием удельной площади межфазной р [c.514]

Для более интенсивного барботажа и, следовательно, перемешивания необходимо достаточное количество воздуха (пара). Удельный расход воздуха на 1 свободной поверхности в минуту ориентировочно принимают в пределах 0,4—1.2 м . [c.1722]

Важной характеристикой барботажного слоя является зависимость удельной объемной межфазной поверхности от скорости газа. В случае отсутствия вибраций, как и в работе [86, 88], при малых скоростях газа наблюдается незначительный рост а с увеличением скорости газа а Такое незначительное влияние скорости газа объясняется спокойным режимом барботажа. Как уже отмечалось, при этом режиме пузырьки газа почти без изменений размера проходят всю высоту секции. Судя по кривой распределения поверхности по сечениям газожидкостного слоя, около нижней тарелки, а особенно около верхней, удельная объемная поверхность несколько больше, чем в середине слоя. Из-за этого повышение скорости газа слабо сказывается на увеличении средней поверхности контакта фаз в секции.. [c.94]

Барботаж газов в жидкости сопровождается физическими и химическими взаимодействиями контактируемых сред. При физических взаимодействиях барботируемые газы на некоторой глубине в жидкости быстро перемешивают среды и создают условия для циркуляции потоков вследствие уменьшения удельного веса диспергированной жидкости. При химических воздействиях продуктов сгорания на растворы процессы протекают чрезвычайно разнообразно и зависят от физико-химических свойств газов и жидкости, участвующих в процессе, а также от величины поверхности межфазного контакта, температуры и времени. К таким химическим процессам относятся окисление, карбонизация и другие процессы термического разложения органических веществ, находящихся в растворах. [c.91]

Скорость реакции не зависит от объема катализатора и пропорциональна поверхности контакта фаз, поэтому для обеспечения высокой скорости необходимо создать большую поверхность раздела между фазами. Если реагенты находятся в жидкой фазе, то большая поверхность контакта на единицу объе1 а катализатора создается интенсивным перемешиванием, в результате которого образуется эмульсия катализатора в фазе реагентов или реагентов в фазе катализатора. Если реагенты газообразны, то применяется барботаж газа через слой жидкого катализатора. В обоих случаях удельная поверхность контакта (суммарная поверхность капель или пузырей в единице объема катализатора) обратно пропорциональна среднему диаметру частиц дисперсной фазы. [c.157]

Удельная межфазная поверхность полидгсперсной системы газовых пузырей определяется свойствами жидкости и газа и их приведенными скоростями и не зависит от конструкции барботера. Влияние последней на газосодержание, а следовательно, и на удельную поверхность контакта фаз проявляется только при малых высотах барботажного слоя, например на ситчатых тарелках массообменных аппаратов, где высота расширяющейся струи газа соизмерима с общей высотой слоя динамической пены. Влияние свойств газа и жидкости на величину а при массовом барботаже очень сложно, доказательством чего могут, например, служить результаты исследований удельной межфазной поверхности в бар-ботажном реакторе, секционированном ситчатыми тарелками [14]. Эти опыты показали, что при приблизительно одинаковых физических свойствах жидкостей (вязкости, поверхностном натяжении и плотности) величина а для растворов электролитов оказалась значительно выше, чем для недиссоциированных жидкостей. Различие значений а наблюдалось и для разных растворов электролитов при постоянстве указанных физических свойств жидкостей. [c.19]

В газобензиновои промышленности применяются колонны, оборудованные барботаж-нымп тарелками. На барботажной тарелке газ пробулькивает (барботирует) через слой жидкости, распыляясь на мелкие нузырьки, которые образуют слой пены с большой удельной поверхностью. [c.135]

Что касается поверхности контакта фаз, то равенство ее для модельного и промышленного аппаратов безусловно является необходимым условием моделирования. Поскольку при барботаже размер пузырей не зависит от диаметра аппарата, а влияние пристенного эффекта на удельную поверхность контакта фаз при Z)aim>0,4 м невелико [1], по-видимому, диаметр модельного аппарата может быть принят близким к указанному. По данным, приведенным в работе [182], объемный коэффициент массоотдачи в барботажном слое весьма незначительно изменяется с увеличением диаметра аппарата Dann- Для насадочных аппаратов поверхность контакта фаз также не должна изменяться с увеличением диаметра при условии сохранения тех же скоростей потоков и размера насадочных элементов. [c.172]

Визуально в нижией части каждой секции наблюдался обычный барботаж, характерный для барботажных аппаратов, 3 зерх]1ей части секции — барботажный слой крупкоячеечного характера. Размеры пузырьков и газосодержание в верхней части секции были значительно выше, чем в пижпей. Через верхнюю для данной секции тарелку происходит переток жидкости и газа в вышерасположенную секцию, но непоередствен-ного контакта верхней тарелки с основной массой жидкости внутри секции нет. К отверстиям верх ней тарелки для перетока в следующую секцию жидкость поднимается по перемычкам между пузырями в верхней части бар.ботажного слоя секции. Наблюдаемая визуальная картина помогает понять полученные в дальнейшем зависимости газосодержания и объемной удельной поверхности контакта фаз от вязкости жидкости. [c.41]

Поверхность контакта фаз (ПКФ). Указывается [348], что наиболее эффективным является такой режим работы, при котором структура газожидкостного слоя, отличающаяся тесным соприкосновением пузырьков и их деформацией [351,428], приближается к структуре пепы. Относительная ПКФ достигает при этом режиме значительных размеров — порядка 670 м /м (для случая барботажа кислорода в жидкий кислород) [10]. По данным Кальдербанка с сотрудниками [374], при Юг 0,5 м/с удельная ПКФ составляет 800—700 м7м и снижается до 330 м м при больших размерах пузырьков ячеистой пены. Известны также и другие сведения о ПКФ в газожидкостной системе на ситчатых решетках при разных режимах [163, 253, 379]. Применительно к пенному слою весьма [c.69]

Если же ожижающим агентом является капельная жидкость, а не газ, то после спокойного псевдоожижения слой постепенно расширяется вплоть до размывания свободной поверхности и уноса частиц. В этом случае, как правило, не образуется ни слоя с барботажем пузырей, ни тем более слоя с поршнеобразованием, даже при ведении процесса в узких и длинных трубках. Кроме того, при псевдоожижении капельными жидкостями слабее выражено движение частиц, но ярче проявляется их сепарация вдоль слоя (по размерам, удельным весам). На схеме, составленной П. Ребу [344] (рис. 1-2), представлены фазы развития псевдоожиженного слоя. [c.23]

Кинетическая область. В кинетическом режиме скорость реакции в общем случае описывается уравнением =kaSf ), где ко — удельная (отнесенная к единице поверхности) константа скорости, 8 — величина поверхности катализатора. В этой области скорость прямо пропорциональна поверхности катализатора, т. е. его количеству, зависит от его активности и может зависеть от строения реагирующих молекул. Интенсивность барботажа газа или механического перемешивания не влияет на скорость реакции. [c.424]

Пневматическое перемешивание осуществляют газом (чаще всего воздухом или водяным, паром), проходящим через слой жидкости. Подаваемый под некоторым давлением воздух или пар барботирует (пробулькивает) через жидкость, перемешивая ее. Для интенсивного барботажа и, следовательно, пере1 ле-шивания необходимо достаточное количество воздуха (пара). При расчетах исходят из удельного расхода воздуха в пределах 0,4—1,2 м /мин на 1 свободной поверхности жидкости. [c.218]

Эффект деаэрации зависит как от конструктивного решения деаэратора, так и от режима его работы. При барботаже пара через воду происходит достаточно глубокое удаление газов из деаэрированной воды и достаточно 1ороший нагрев. Однако для барботажа требуется пар повышенного давления. Объясняется это развитой поверхностью соприкосновения пара и воды. В струйных деаэраторах выделение газов из воды и ее нагрев происходят с меньшей эффективностью, но имеют меньшее гидравлическое сопротивление. Поэтому часто конструкция деаэратора предусматривает комплексное применение обоих методов, причем барботаж пара организуется как в деаэрирующей колонке, так и в аккумуляторном баке. При емкости аккумуляторного бака, равной 30—35% расхода воды, достигается достаточно хороший эффект деаэрации. Основными режимными параметрами при работе деаэраторов являются температура воды в деаэраторе и удельный расход отводимого пара (выпар). Недогрев температуры воды даже на [c.119]

С помощью метода деполяризации света измерена поверхность контакта фаз при барботаже воздуха через воду и ряд органических жидкостей (спирты, эфиры, уксусный ангидрид, декан, этил-ацетат). Это позволило изменять в достаточной мере физические свойства жидкой фазы. Например, в проведенных опытах динамические коэффициенты вязкости жидкости рж изменялись приблизительно в 16 раз, поверхностное натяжение а — приблизительно в 4 раза, удельный вес жидкости — приблизительно в 1,5 раза. Опыты проводилис > в колонке 40 X 60 мм на тарелке с диаметром отверстий 3 мм, шагом 12 мм ц свободным сечением 4,2% при постоянном запасе жидкости ко = 40 мм. Скорость газа в колонке ы>к = 0,5 м1сек. Удельная объемная поверхность контакта а изменялась при этом более чем в 2 раза. [c.32]

Расхо кденне экспериментальных и рассчитанных значений к , для си-стелгы SOg—H2SO4 объясняется, вероятно, большей величиной межфазовой поверхности для этой системы по сравнению с системой NHg—HjO. Причиной этого является, во-первых, несколько меньшее газосодержание пенного слоя цля системы NHg—HjO (при скорости газа 1.4 м/сек.). Другую причину меньшей межфазовой поверхности при водной абсорбции аммиака следует искать в различии физических свойств жидкостей в сопоставляемых системах (вода и серная кислота). Поскольку в литературе нот данных по влиянию физических свойств жидкости (удельный вес поверхностное натяжение а, вязкость ц) на поверхность контакта фаз в пенном режиме, то для оценки этого влияния мы использовали данные, относящиеся к начальным рен<имам барботажа. [c.241]

Отличительной особенностью горелок Термал является то обстоятельство, что они, как правило, монтируются внутри эрлифтных труб. Чтобы обеспечить эффективное дробление газового потока и создать равномерную концентрацию газовых пузырьков в зоне барботажа, в нижней части эрлифтной трубы устанавли-. вается отбойник в виде плоского диска. Он равномерно распределяет по периметру образующиеся газовые пузырьки и направляет их к вертикальным стенкам трубы. При этом в зоне барботажа возникает сильно эмульгированная среда с чрезвычайно развитой поверхностью теплообмена между газами и водой. В связи с тем, что удельный вес эмульсии меньше удельного веса окружающей ее воды, нагретый эмульгированный слой воды поднимается выше уровня воды в резервуаре и переливается через край отсека. Движение эмульгированного слоя воды вверх с последующим его переливом через край отсека называется эрлифтом.. Достоинство эрлифтной трубы заключается в том, что она дает возможность до минимума сократить активную емкость резервуара с водой. Это особенно важно для передвижных установок. Ориентировочный расчет эрлифтной трубы можно производить следующим образом. Определяется полный объем продуктов сгорания при среднело- [c.154]

При чисто физическом поглощении величина коэффициента скорости поглощения прежде всего определяется сопротивлением прохождению газа, которое оказывают газовая и жидкостная пленки на поверхности раздела фаз. В главно массе газа и жидкости выравнивание содерлсания газа происходит вследствие конвекции. В зависимости от природы данной пары газ — жидкость основное сопротивленпе процессу поглощения оказывает или газовая, или жидкостная пленка. Удельная роль той и другой пленки в общем сопротивлении процессу поглощения зависит также от характера встречи газа и жидкости. Так, при про-булькивании (барботаже) газа через жидкость практически отсутствует жидкостная пленка. Наоборот, при распылении лшдкости в газе практически отсутствует газовая пленка. При взаимодействии газа с жидкостью в башнях с орошаемой насадкой может играть роль как та, так и другая пленка. [c.223]