Скорость потока жидкой фазы, профиль

Трехфазный. синтез метанола характеризуется рядом преимуществ простота конструкции реактора, достаточно равномерное распределение жидкости и газа по площади поперечного сечения реактора, возможность ввода и вывода из системы катализатора без ее остановки, сравнительно низкая осевая диффузия газа и эффективное использование тепла реакции с получением пара. Температурный профиль в реакторе приближается к изотермическому, что позволяет создать благоприятные условия для синтеза метанола. Повышение температуры в трехфазном реакторе при соотношении скоростей потоков жидкость газ, равном 1 20, составляет 4—5 °С, в то время, как прирост температуры в двухфазном адиабатическом реакторе равен 30—50°С. Истирание и потери катализатора значительно ниже, чем в двухфазных кипящих системах благодаря упругим свойствам жидкой фазы. Вследствие высокой степени превращения исходных компонентов за проход реактора в трехфаз- [c.195]

На рис. 6.4 и 6.5 направление оси ординат ОХ совпадает с направлением потока фазы (жидкой, твердой или газовой). Частицы с координатами х е [О, /] находятся внутри аппарата, с координатами х<0 — внутри трубопровода, по которому поток подается в аппарат, а частицы с координатами х>1 — в трубопроводе, по которому поток отводится из аппарата. На рис. 6.4 изображена возможная траектория частицы в закрытом аппарате. Поскольку в трубопроводах на входе и выходе закрытых аппаратов перемешивание отсутствует, частицы в них движутся с постоянной скоростью, поэтому траектории частиц представляют собой прямые линии. В аппарате вследствие перемешивания, неравномерности профиля скоростей в поперечном сечении, захвата частиц одной фазы другой фазой скорость частицы в различные моменты времени может быть разной. Поэтому траектория частицы отличается от прямой линии. При этом в некоторые моменты времени частица какой-либо фазы может двигаться навстречу потоку этой фазы (участки 1, 2 на рис. 6.4). Это явление называется обратным перемешиванием. [c.284]

Тот факт, что величина кольцевого зазора не оказывает заметного воздействия на интенсивность массоотдачи в жидкой фазе, казалось бы, свидетельствует о том, что тангенциальное движение жидкая пленка может получать только при первоначальном распределении, а силовое взаимодействие между ней и газовым кольцом вообще не происходит. В то же время это явление можно объяснить постоянством скорости в ядре потока независимо от величины зазора, что следует из анализа профиля тангенциальных скоростей в кольцевом зазоре по данным работы [109]. [c.112]

Газ поступает вниз колонные массовой скоростью в поперечном сечении моль/(ч-м ), перпендикулярном газовому потоку, а жидкость подается сверху с массовой скоростью моль/(ч-м ). Мольные доли абсорбированного компонента обозначим через У я X в газовой и жидкой фазах соответственно. Будем предполагать, что газ и жидкость проходят через колонну в поршневом режиме, т. е. с плоским профилем концентраций и скоростей в любом горизонтальном поперечном сечении. Эффекты поперечной неравномерности распределения потоков и продольного перемешивания освещены в главе 4 для однофазного течения и в главе 11 —для противоточных двухфазных потоков. [c.461]

На вход в сепаратор поступает газожидкостная смесь с небольшим объемным содержанием жидкой фазь (И о 1). Это означает, что жидкая фаза практически не влияет на распределение скорости потока. Можно пренебречь также взаимным влиянием капель, т. е. стесненностью их движения. Пусть на входе сепаратора задан профиль скорости щ у). Направим ось х вдоль оси сепаратора, а — перпендикулярно оси. Для простоты рассмотрим сепаратор прямоугольного поперечного сечения. Влияние кривизны стенок в случае кругового сечения будет рассмотрено в дальнейшем. Уравнения движения капли радиуса К в безынерционном приближении имеют вид [c.469]

Верзел [13] показал, что при использовании длинных и узких колонок и проб препаративного размера изменения типа газа-но-сителя, типа и количества жидкой фазы, а также размера частиц насадки вызывают небольшие изменения в эффективности. Поэтому с точки зрения материальных затрат в таких колонках выгодно использовать дешевые газ-носитель и материал насадки и небольшие количества жидкой фазы. Насадка крупного зернения не только дешевле, но и позволяет использовать меньший перепад давлений на колонке. То, что узкие колонки требуют меньших по абсолютной величине скоростей газового потока, позволяет несколько увеличить как эффективность колонки, так и эффективность улавливания разделенных компонентов. Малая скорость газового потока облегчает конденсацию разделенных веществ и уменьшает потери, связанные с увлечением их потоком газа-носи-теля и выдуванием из охлаждаемой ловушки. Важность программирования температуры колонки в аналитической хроматографии уже была показана так же важно оно и в препаративной хроматографии. Программирование температуры увеличивает емкость колонки, уменьшает продолжительность разделения и часто позволяет увеличить величину коэффициента селективности. Программирование температуры и равномерный профиль скоростей газового потока в длинных и узких колонках обеспечить нетрудно. Узкая колонка прогревается быстро и равномерно. Это значительно улучшает воспроизводимость основных параметров разделения при повторении циклов. [c.101]

Райзер [47] изучал колонки с внутренними ребрами, имеющие диаметр около 3,68 и 7,5 см. Эти колонки изготавливали путем сварки друг с другом восьми отрезков металлического уголка (таким образом, в поперечном сечении такая колонка имеет форму восьмиконечной звезды). Наибольшая степень разделения получалась, когда насадку засыпали в такую колонку при одновременном постукивании по ней. В зависимости от производительности колонки с внутренними ребрами давали увеличение эффективности на 30—70% по сравнению с обычными колонками. Это увеличение эффективности в таких колонках приписывают лучшему рассеянию тепла, выделяющегося при растворении образца в жидкой фазе, и более равномерным профилям скоростей газового потока. Медленное программирование температуры такой колонки давало хорошие результаты, однако при быстром программировании все же наблюдалась разность между температурами -циркулирующего воздуха в термостате и у оси колонки. Изучали колонки, изготовленные из алюминия и нержавеющей стали, причем эффективность алюминиевой колонки была на 207о больше эффективности стальной колонки. Минимальное значение ВЭТТ было равно 3,0 мм — для колонки диаметром около 7,5 см и 1,8 мм— для колонки диаметром около 3,8 см. [c.133]

В приведенных выше примерах использовались шайбы из твердого материала, которые отклоняли газовый поток в колонке, вызывая этим его перемешивание и выравнивание профилей его скоростей. Ввиду того что более крупные частицы насадки располагаются преимущественно у стенок колонки, газовый поток в этой области испытывает меньшее сопротивление и имеет большую скорость. В связи с этим участок хроматографической полосы у стенки колонки опережает в своем движении участок этой же полосы, расположенный ближе к оси колонки. Для уменьшения этого эффекта ближе к стенкам колонки можно ввести дополнительное количество неподвижной фазы. Фризоун [56] осуществил это с помощью так называемых химических шайб. Эти шайбы изготавливали из фильтровальной бумаги, пропитывали жидкой фазой, причем диаметр отверстий шайб, помещенных в колонке, постепенно уменьшался в направлении движения газового потока. Такие шайбы увеличивали время удерживания веществ у стенок колонки. В колонке диаметром около 5 см с такими шайбами эффективность, измеренная на ее оси с помощью специального зонда, была равна эффективности у ее стенок. Аналогичные шайбы пытался использовать и Верзел [75], но он не получил достаточно хороших результатов. Он изучал плоские, конические и полукониче-ские шайбы с одинаковыми и постепенно суживающимися отверстиями, расположенные в колонке на различных расстояниях друг от друга. Однако ни в одном Из этих случаев не была получена [c.138]

Существенной особенностью анализатора Скеггса, имевшей глубокое значение для последующего успеха этой концепции, является то, что кроме пробы и реагентов в анализатор через одну из трубок насоса подается воздух, который производит деление потока жидкости. Деление сохраняется и на последующих стадиях анализа вплоть до фотометрического измерения, при котором воздух удаляется в газо-сборник проточной кюветы и непрерывность жидкой фазы восстанавливается. Введение воздуха приводит к разделению каждой отдельной пробы на ряд небольших сегментов, что имеет несколько практических преимуществ. Во-первых, воздушная сегментация обеспечивает поддержание четкого концентрационного профиля на переднем и заднем фронтах каждой отдельной пробы. При отсутствии воздуха проба имела бы "хвост" вдоль внутренних стенок трубопроводов, что привело бы к возрастанию взаимодействия между последовательными пробами и увежчению времени установления устойчивых показаний фотометра, Как отмечается ниже, оба эти эффекта снижают максимальную скорость обработки проб. Во-вторых, присутствие воздушных пузырьков улучшает смещение фаз, поскольку каждый сегмент потока может эффективно переворачиваться, поднимаясь и опускаясь по виткам смесительной спирали. Для максимальной эффективности смешения длина каждого сегмента жидкости должна быть меньше, чем половина диаметра спирали. Кроме того, воздух стирает со стенок трубок остатки предыдущих сегментов жидкости. [c.137]

Профиль скоростей и диффузионных потоков при каждой производительности куба колонны является определенным. Операция интегрирования может быть произведена после подстановки соответствующих выражений для V, л в (1) и и >2 в (2). Для ламинарного потока профиль вертикальных скоростей, как известно, имеет параболическую форму, а коэфициенты диффузии остаются постоянными. Для турбулентного потока можно подобрать эмпирические уравнения, хара1сгеризуюиад1е выравненный профиль скоростей, и изменя10-щиеся поперечные коэфициенты диффузии (вихревая и молекулярная диффузия). Таким образом, принимая во внимание влияние скорости поверхности жидкости на профиль скоростей пара (но не учитывая обратного воздействия движения паровой фазы на жидкую), получаем следующие развернутые соотношения для вращающейся колонны [c.258]

Третий случай оказывается более датерес-ным. На фиг. 2.3 показаны схематич ки изменение скорости звука, скорости потока, числа М и профиля сопла в функции отношения давлений е=Рсо1ра. Ход кривых понятен без пояонений. Очевидна необходимость для непрерывного разгона потока в сопле двух минимальных сечений и излома образующей в точке Б, где исчезает жидкая фаза, заканчивается изотермический участок течения и скачком происходит переход от Л1>1 к М< -В программе расчета предусмотрено отыскание обоих минимумов, чтобы определить меньшее из двух критических сечений. [c.18]

В. Е. Накорякова с соавторами. В определенной области разности потенциалов между катодом и анодом ток не зависит от приложенного напряжения (режим предельного диффузионного тока), а определяется только диффузией ионов. Перемещение ионов к поверхности в условиях высокой электропроводности раствора (исключающей миграцию под действием электрического поля) подчиняется диффузионному уравнению, на основании решения которого при известном профиле скорости вблизи поверхности электрода можно вычислить скорость потока жидкости. В зависимости от формы электродов можно измерять как модуль, так и вектор скорости с учетом ее пульсационной составляющей. Калибровочная зависимость обычно имеет вид /=Л+5У г, где / — электрохимический ток, А и В — константы для определенного датчика при данной концентрации активных ионов. При вычислении среднего значения скорости из полученной осциллограммы должны быть исключены участки, соответствующие пребыванию катода в газовой фазе. Датчик для определения скорости потока жидкости электрохимическим методом может быть использован в качестве точечного электрода для одновременного определения момента перехода от жидкости к газу и наоборот. Принцип работы схемы заключается в следующем. На датчик наряду с постоянным смещением подается напряжение до 10 мВ частотой несколько сотен килогерц. Ток, протекающий через датчик, можно разложить на две составляющие низкочастотную, которая меняется с изменением скорости жидкости, и высокочастотную, изменяющуюся с частотой питающего напряжения. Амплитуда высокочастотной составляющей принимает два фиксированных значения, соответствующих пребыванию датчика в жидкой и газовой фазах. После разделения на фильтрах из высокочастотной составляющей формируется сигнал фазы в виде прямоугольных импульсов, который управляет ключом, пропускающим на выходной усилитель низкочастотную составляющую только в те моменты времени, когда датчик находится в жидкой фазе. [c.154]

Для измерений напряжения трения на стенке, профилей локального газосодержания и скорости жидкости применялся электрохимический метод [3, 4]. Рабочей жидкостью служил раствор 0,5 N едкого натра и 0,005 N ферри- и ферроцианида калия в дистиллированной воде в качестве легкой фазы использовался азот, подаваемый из баллонов. При определении средней скорости, продольной компоненты пульсаций скорости и локального газосодержания применялся датчик типа "лобовая точка". Датчик представлял собой платиновую проволоку диаметром 0,02 мм, вваренную в стеклянный капилляр конической формы. Диаметр стеклянной оболочки на рабочем торце датчика составлял 40-50 мкм, что обеспечивало высокую локальность измерений и сводило к минимуму возмущения, вносимые датчиком в двухфазный поток. Ток датчика усиливался с помошью усилителя, выходное напряжение которого подавалось на формирователь, позволивший четко выделить моменты нахождения датчика в жидкой фазе. Затем сформированный сигнал поступал на аналогово-цифровой преобразователь последующая обработка производилась Б цифровогч виде с помощью ЭВМ М-6000. [c.93]

На кафедре процессов и аппаратов ЛТИ им. Ленсовета был разработан также экстрактор [201, состоящий из ряда последовательно соединенных ячеек (секций), в каждой из которых смесь жидкой и твердой фаз интенсивно перемешивается газом (воздухом) и перемещается по определенному циркуляционному контуру. (Зсобенности контура заключаются в том, что, во-первых, в потоке газа, который подается в него, при помощи специальной газораспределительной решетки создается неравномерный профиль скоростей струек газа. Это позволяет плавно изменять скорость движения агрегатов частиц, образующихся при взаимодействии потока газа с суспензией, и, таким образом, избежать резкого изменения направления и величины скорости частиц друг относительно друга, что значительно уменьшает их истирание. Во-вторых, с целью улучшения условий сепарации как твердых частиц от газожидкостной смеси, так и воздуха от суспензии, поток газа с суспензией в каждой секции подают вдоль зеркала слоя, что позволяет частицам равномерно осаждаться в жидкости (экстрагенте). [c.212]