Движение и перемешивание газа

Если имеется сосуд, разделенный на две половины тонкой диафрагмой и содержащий но обе стороны от диафрагмы два различных газа при одинаковых температуре и давлении, то после удаления диафрагмы будет происходить смешение этих двух газов, вызываемое беспорядочным движением молекул газа. Процесс чистой диффузии газа определяется как самопроизвольное перемешивание, происходящее при отсутствии конвекционных токов и градиентов давления. [c.166]

Горение топлива в тепловых двигателях обычно происходит в сильно турбулизованном потоке. Турбулентный поток характеризуется неупорядоченным движением частиц газа, при котором скорость в каждой точке потока меняется по направлению и по величине. Для турбулентного потока характерно наличие пульсаций скорости, давления, температуры и концентрации вещества. Молекулярный механизм передачи тепла и массы вещества интенсифицируется пульсациями и перемешиваниями отдельных объемов газовой смеси. Параметрами, характеризующими турбулентность потока, являются путь перемешивания (масштаб турбулентности) и коэффициент турбулентного обмена. [c.138]

Такой способ расчета можно применить к той части колонны, где парциальное давление растворяемого газа низко, а концентрация жидкости мало изменяется по тарелке. При этих условиях абсорбция может следовать кинетическим закономерностям быстрого процесса псевдопервого порядка, выражаемым уравнением (V,19), причем скорость абсорбции пропорциональна А. Средний состав газа при таком расчете следует определять как средне логарифмическое значение его парциальных давлений на входе и выходе с тарелки, если можно принять, что обратное перемешивание газа по мере его движения сквозь жидкость практически отсутствует. [c.200]

Было исследовано перемешивание газа в больших слоях с барботажем пузырей 82. 83 и сделана попытка интерпретации результатов на основе диффузионного механизма. Установлено 86 , то обратное перемешивание газа в системах с барботажем пузырей незначительно. Результаты изучения характера движения газа в промышленных аппаратах с помощью трасера 7 не дали, к сожалению, существенной информации о характере движения газа в непрерывной фазе. [c.64]

Недавно для описания перемешивания газа и твердых частиц рядом авторов была предложена модель противотока с обратным перемешиванием,постулирующая,.что движение непрерывной фазы вызывается перемещением пузырей. В частности, принимают, что твердые частицы достигают поверхности слоя, находясь в гидродинамическом следе пузырей, и соответственно должен существовать их общий нисходящий поток. Поскольку скорость нисходящего потока непрерывной фазы может превышать спорость газа в просветах между твердыми частицами (обычно вычисляемую как то газ, увлекаемый [c.253]

Перемешивание газа почти в идентичном регенераторе исследовали Данквертс с сотр. путем импульсного ввода заранее измеренного количества гелия в воздушную линию пневмоподъемника катализатора и анализа отходящих газов через определенные интервалы времени. Было установлено, что режим движения газа через псевдоожиженный слой ближе к идеальному вытеснению, нежели к полному перемешиванию. Заметим, что отбор проб газа внутри слоя авторы не производили. [c.259]

Это допущение требует специального обоснования. Даже если согласиться с тем, что перемешивание газа обусловлено исключительно движением твердых частиц, указанные коэффициенты для газа и твердых частиц вряд ли будут совпадать. Дело в том, что интенсивность перемешивания газа, помимо прочих факторов, зависит еще п от физических свойств рабочих тел, определяющих адсорбционную способность твердого материала, толщину пограничной пленки газа около твердых частиц, долю гидродинамического следа в пузырях и тому подобные свойства системы. — Прим. ред. [c.266]

Таким образом, определение скорости, необходимой для возникновения обратного перемешивания газа, позволяет найти величину /а,. Предварительные.исследования проведенные с использованием этого метода, дали значения /щ,, близкие к единице (более высокие для мелких частиц). В табл. УП-1 приведены результаты дальнейших исследований в этом направлении . При обработке экспериментальных данных было сделано допущение относительно объема, занимаемого пузырями и их кильватерными зонами, которое влечет за собою увеличение скорости нисходящего движения непрерывной фазы [см. уравнение (VII, 58)]. [c.281]

Для каталитических реакций скорость межфазного обмена газом и режим движения газа через непрерывную фазу взаимосвязаны. Если, например, скорость межфазного обмена газом мала и проскок, следовательно, значителен, то влияние перемешивания газа в непрерывной фазе становится несущественным и им можно пренебречь поскольку реакция фактически происходит только в непрерывной фазе. [c.336]

Газ в дискретной фазе (пузыри) считается полностью перемешанным, а в непрерывной предполагают либо полное перемешивание газа, либо его движение в режиме идеального вытеснения, причем расход газа в этой фазе равен расходу в точке начала псевдоожижения . [c.337]

Из проточных реакторов смешения широкое распространение получили реакторы конструкции Корнейчука [12, 17]. В простейшем варианте этого реактора (без циркуляционного насоса) перемешивание газов и поддержание изотермического режима осуществляется возвратно-поступательным движением поршня. Более совершенным оказывается реактор с внутренней циркуляцией (рис. Х.7). [c.410]

Дисперсия по скоростям подъема пузырей. В литературе [1] обычно используется допущение, что перемешивание газа вызывается перемешиванием частиц. Проведенные в работе [16] экспериментальные исследования показали, что это неверно. Из зависимостей эффективных коэффициентов диффузии частиц и газа от скорости нсевдоожижения (рис. 5) видно, что эти коэффициенты существенно различны по величине и характеру зависимости от расхода газа. Это заставляет предположить существование другого, более мощного механизма перемешивания газа. Им является дисперсия пузырей по размерам, а следовательно, по скоростям. В работе [14] были экспериментально определены параметры распределения расхода газа по,скоростям подъема пузырей. Приведенная в табл. 2 формула (9) позволяет оценить влияние возмущения, вносимого неравномерностью скоростей, на протекание реакции. Распределение расхода по скоростям приводит к своеобразному механизму перемешивания, аналогичному тейлоровской диффузии (имеет место перемешивание только в направлении движения газа). Эффективный коэффициент диффузии определяется выражением [16] [c.51]

Гидромеханические процессы, используемые при переработке жидкостей и газов, а также неоднородных систем, состоящих из жидкости и мелко измельченных твердых частиц, взвешенных в жидкости (суспензий). Движение жидкостей, газов и суспензий характеризуется законами механики жидких тел — гидромеханики. К числу гидромеханических процессов относятся перемещение жидкостей и газов, перемешивание в жидкой среде, разделение жидких неоднородных систем (отстаивание, фильтрование, центрифугирование), очистка газов от пыли. [c.14]

Многие процессы химической технологии (отстаивание, перемешивание жидкостей и др.) связаны с движением твердых частиц в жидкости или газе. В ряде процессов происходит движение жидких частиц (капель) в газе или жидкости, а также движение пузырьков газа в жидкости. [c.171]

Возвращаясь к рассмотренным в данной главе примерам, в первую очередь остановимся на влиянии масштаба аппарата на неполноту химического превращения при каталитических процессах в кипящем слое. В соответствии с формулой (IV.9), снижение константы скорости реакции обусловлено двумя причинами — неоднородностью структуры зернистого слоя катализатора и обратным перемешиванием газа 1)эфф- Поскольку амплитуды пульсаций объемной концентрации а по соотношению (II.19) пропорциональны скоростям движения твердой фазы V, то Яб [c.201]

В случае, когда 5 = 1, перемешивание идеальное, и последнее уравнение преобразуется до вида (11-321), При 5- оо имеет место движение потока толчками . Для неподвижного слоя найдено [16] значение 5 = 8,4, для взвешенного слоя 5=1,05- 2. Последнее указывает на то, что перемешивание газа в псевдоожиженном слое весьма интенсивно. [c.202]

Многие технологические процессы химической промышленности связаны с движением жидкостей, газов или паров, перемешиванием в жидких средах, а также с разделением неоднородных смесей путем отстаивания, фильтрования и центрифугирования. Скорость всех указанных физических процессов определяется законами гидромеханики. Поэтому такие процессы называют гидромеханическими. [c.23]

Вычисленные по этим формулам значения ф при разных условиях показаны на рис. 62. Из рисунка видно, что при одинаковых Nor и л наибольшее значение ф будет при противотоке, наименьшее—при полном перемешивании жидкости и газа. Остальные виды движения, для которых на рис. 62 приведены значения ф. располагаются в следующем порядке (в порядке убывания ф) перекрестный ток, прямоток, полное перемешивание жидкости или газа. Если Л>1, то ф при полном перемешивании жидкости больше, чем при полном перемешивании газа если Д < 1, то соблюдается обратное соотношение. [c.220]

Наибольшее значение Ег достигается в отсутствие перемешивания газа при движении жидкости на всех тарелках в одном направлении (прямоточные тарелки). Следуюш,ее место занимают тарелки с полным перемешиванием газа в межтарелочном пространстве, далее следуют тарелки с движением жидкости в противоположных направлениях (без перемешивания газа) и на последнем месте стоят тарелки с полным перемешиванием жидкости. Однако заметная разница в эффективности этих тарелок наблюдается лишь при достаточно высоких значениях Ер (свыше 0,7—0,8) и малых значениях А (меньше 2). [c.251]

Значения Ег, определенные указанным способом в отсутствие перемешивания газа между тарелками, для прямоточных тарелок надо считать завышенными, а для тарелок с движением жидкости в противоположных направлениях — заниженными, так как в реальных условиях едва ли возможно движение газа в межтарелочном пространстве без всякого перемешивания. [c.251]

ДВИЖЕНИЕ И ПЕРЕМЕШИВАНИЕ ГАЗА [c.61]

Модели движения и перемешивания газа. Макроскопическую картину движения газа в КС отражает модель, схема которой представлена на рис, 1.21, Модель учитывает наличие в слое фаз (зон) с различной плотностью твердых частиц фазы разреженных неоднородностей (пузыри, поршни, струи) и плотной фазы. Газ в каждой из фаз может перемешиваться, между фазами имеет место поперечный газообмен. Потоки газа в фазах, соотношения сечений фаз, коэффициенты обмена и перемешивания меняются по высоте слоя. Модель содержит в себе все известные модификации двухфазной модели модели полной сегрегации и максимальной смешиваемости , разнообразные ячеечные модели и т. д. (рис. 1,22). [c.61]

Качественное определение доминирующих признаков картины движения потока газа. Доминирующие признаки картины движения газа, отражаемые узкими модификациями двухфазной модели или иными моделями, могут быть установлены качественно по экспериментальным т- и С-кривым. На рисунках 1.22, 1.25 представлены схемы узких моделей и примеры полученных расчетным путем т- и С-кривых. Первоначально рассмотрим варианты моделей, в которых принимается отсутствие продольного перемешивания. [c.78]

В адсорбционных аппаратах с пневматическим перемешиванием вынужденное движение жидкости и поршкообразного активного угля вызывается подводом энергии с потоком воздуха, вводимым в аппарат через распределительное устройство. Физической причиной обмена энергией между пузырьками воздуха и жидкостью является вязкое трение поверхности контакта газовой и жидкой фаз. Пузырьки воздуха, подаваемого через распределительное устройство, всплывают вместе с увлекаемой ими жидкостью, образуя восходящий газо-жидкостный факел, называемый ядром струи. По мере подъема эта струя расширяется вследствие инжектирования жидкости, а также в результате увеличения объема пузырей при их всплывании [50], однако угол расширения струи невелик и составляет около 10—12° [51]. Поэтому непосредственное контактирование воздуха и жидкости происходит в относительно малых областях объема аппарата [51]. По-видимому, это является основной причиной того, что перемешивание газом считается малоинтенсивным процессом, требующим большего расхода энергии, чем при механическом перемешивании [43]. [c.181]

Поскольку беспорядочное движение вихрей аналогично тепловому движению молекул газа, описание процессов переноса массы, энергии и импульса в турбулентном потоке проводится методами, аналогичными принятым в молекулярно-кинетической теории газов. Таким образом, по аналогии с длиной свободного пробега молекулы вводится понятие пути перемешивания - расстояния, на котором вихрь движется без смешения с окружающей жидкостью. По аналогии с молекулярным переносом количества движения, выражаемым законом внутреннего трения Ньютона [уравнение (3.6)], величину напряжений турбулентного трения (или равную ей плотность потока импульса, переносимого вихрями) принимают пропорциональной градиенту скорости или градиенту импульса [c.43]

Для определения висмута раствор хлорида или сульфата висмута объемом от 25 до 300 мл, содержащий умеренные количества свободной кислоты, помещают в стакан для титрования, пропускают в течение 15—20 мин. струю двуокиси углерода и титруют при непрерывном перемешивании газом (или круговым движением от руки) раствором хлорида или сульфата двухвалентного хрома, следя за изменением потенциала платинового электрода. Резкое падение потенциала от одной капли раствора соли хрома указывает ка точку эквивалентности. Вблизи точки эквивалентности реакция протекает несколько замедленно, поэтому каждую новую каплю раствора следует прибавить лишь после того, как установился потенциал платинового электрода. Присутствие свинца и кадмия не влияет на результаты определения висмута. При определении висмута в присутствии свинца для удержания последнего в растворе прибавляют хлорид аммония (на 2—3 г свинца в растворе объемом 200— 300 мл достаточно прибавить 10—15 г хлорида аммония, при меньших количествах свинца — 5—10 г). Титрование в последнем случае производят хлоридом двухвалентного хрома (но не сульфатом). [c.262]

Смеситель типа диск-кольцо (рис. 3.22, а) прост по устройству, но обладает невысокой эффективностью. Действие его основано на искривлении пути движения газа, образовании вихрей в газовом потоке и, как следствие вихревого движения, перемешивании газа. Трубчатый смеситель (рис. 3.22, б) более сложен по конструкции, но и более эффективен. Действие его основано на том, что перемешиваемые газы разделяются на множество параллельных потоков. При этом потоки одного газа движутся между потоками другого газа. Кроме тою, потоки газа, проходящие по межтрубному пространству, получают в колпачках направление, перпендикулярное направлению потоков газа, движущихся по трубномупространству. В результате достигается очень эффективное перемешивание. [c.78]

Перемешивание газовой фазы было исследовано Калдербэнком и др. , Келбелем и др. и Дибоуном и Шюгерлом но лишь при очень низких скоростях газа. Рейт распространил эти измерения на более высокие скорости и нашел, что коэффициент осевой диффузии для газа в 2 или 3 раза больше, чем для жидкости. Согласно его данным, условием незначительности продольного перемешивания газа и принятия поршневого характера его движения может считаться соблюдение неравенства [c.233]

Рядом авторов выполнено сравнение реакторов с восходящим п нисходящим движением газожидкостного потока на примере процессов гидрообессеривания неочищенных или тяжелых масел [48—51] и селективного гидрирования фенилацетилена в растворе стирола [52]. Были отмечены следующие преимущества аппаратов с восходящим движением потоков газа и жидкости более высокая конверсия исходных реагентов, лучшая селективность, более длительный срок службы катализатора, лучший температурный контроль. По сравнению с полыми барботажными колоннамп рассматриваемые реакторы обеспечивают значительное снижение продольного перемешивания в обеих подвижных фазах и уменьшение коалесценции пузырей газа. [c.240]

При изучении продольного перемешивания стеклянных шариков, псевдоожиженных в слое сетчатых колец Рашига, установлено что в присутствии последних псевдоожижение становится более однородным, а продольное перемешивание газа уменьшается. С увеличением скорости газового потока число Боденштейна для продольного перемешивания проходит через минимум при порозности в интервале 0,55—0,65. Этот минимум совпадает с переходом от режима с барботажем пузырей к сплошному потоку. Повышение расхода газа приводит к увеличеник> интенсивности движения частиц и относительному росту ограничений этого движения (из-за столкновений с насадкой и другими твердыми частицами после их столкновения с насадкой). В результате распределение ожижающего газа по поперечному сечению слоя ста новится более равномерным. Пузыри уже нельзя наблюдать визуально, хотя псевдоожиженный слой не является однородным, поскольку еще существуют области высокой и низкой [c.309]

Дэвидсон и Харрисон получили уравнение (VIII,9) для определения общей скорости обмена газом между пузырем и непрерывной фазой, постулируя, что облако полностью перемешано с окружающей непрерывной фазой тем самым они пренебрегали диффузионным сопротивлением внутри этой фазы. Такое допущение, справедливое в случае полного перемешивания газа в непрерывной фазе, не объясняет характера процесса при движении газа через непрерывную фазу в режиме идеального вытеснения. [c.364]

Средний размер газового пузыря при данной скорости потока понижен, а сами нузыри более равномерно распределены по сечению слоя Продольное перемешивание газа невелико отчасти это обусловлено сопоставимостью среднего размера пузыря и номинального диаметра сетчатого элемента насадки . Флуктуации сопротивления в свободном слое определяются движением газовых пузырей. Это позволило предположить что исходя из взаимосвязи размеров пузыря и сетчатой насадки по мере укрупнения последней следует ожидать больших флуктуаций перепада давления. Предположение было подтверждено экспериментом. [c.540]

Поэтому развитие турбулентности не всегда может вестн к необходимому повышению эффективности массопередачи. Соответствеино необходимо так организовать процесс массопередачи в аппаратах, чтобы при развитии турбулентности эффект продольного перемешивания был сведен к минимуму. На практике это достигается использованием мелкой насадки, созданием однонаправленного движения потоков газа и жидкости в тарельчатых колоннах специальных конструкций и, наконец, созданием аппаратов типа струйных колонн и т. п. [c.197]

Перемешивание газа и твердых частиц имеет как положительную, так и отрицательную стороны. Положительное значение имеет перемешивание по радиусу, дающее выравнивание температур и концентраций по сечению слоя, осевое перемешивание твердых частиц, приводящее к изотермичности слоя по высоте и улучшению теплоотдачи от слоя к поверхности. Т1еремешивание газа, приводящее к выравниванию концентраций по высоте слоя, нельзя считать достоинством. Поэтому стремятся уменьшить перемешивание, устанавливая в слое секционирующие провальные решетки. При соответствующей разбивке слоя на секции можно добиться движения газа, близкого к идеальному вытеснению. [c.36]

Аппарат в виде колонны с расширением в верхней части, которое служит для улавливания брызг и вместилищем для образующейся пены, изготовляется из ферросилиция или из нержавеющей стали. Каждая полка барботажной гидратационной колонны по степени перемешивания газа и жидкости ближе к режиму смешения, чем к режиму вытеснения. Однако вследствие значительного количества полок процесс можно рассчитывать по модели вытеснения при противоточном движении фаз. Температура в гидрататоре при помощи острого пара поддерживается в пределах 90— 100°С. Газы, выходящие из верхней части гидрататора и содержащие ацетальдегид, непрореагировавший ацетилен, водяные парР . и другие примеси, поступают в холодильники. В первом конденсируются пары воды, возвращаемые в гидрататор, а во втором — ацетальдегид и вода, направляемые в сборник. Нескондеисировав-шиеся газы подаются в абсорбер, где альде[ид извлекается водой, охлажденной до 10°С, а пепрореагировавший ацетилен возвращается снова в процесс. При этом около 10% газа непрерывно отбирается с целью удаления азота и диоксида углерода, чем и предотвращается их чрезмерное накопление в циркулирующем газе. Ацетальдегид далее подвергается ректификации. Выходящая из гидрататора катализаторная жидкость направляется в отстойник (для улавливания ртути) и затем на регенерацию. Катализатор-иая жидкость содержит примерно 200 г/л серной кислоты, 0,5— [c.183]

Определено время перемешивания многокомпонентной смеси в основных типоразмерах ЭЦН и установлено, что продолжительность ее движения в ЭЦН незначительна и колеблется в пределах 5,4-5-13,2 сек. Для определения вязкости эмульсии, образующейся в ЭЦН, изготовлена стендовая установка. В рс 1ультате проведенных замеров и их сравнения установлено, что на выкиде ЭЦН не происходит образования высоковязкой эмульсии при обводненности нефти 50-f757o. Высоковязкая эмульсия на устье скважин с ЭЦН образуется в подъемной колонне погружного насоса при интенсивном ее перемешивании газом, выделяющимся из нефти, и стабилизации природными эмульгаторами. [c.118]

Наряду с существенными преимуществами псевдоожиженному слою свойственны некоторые недостатки. Так, перемешивание твердого материала сказывается на интенсивности тепло- и массообмена, поскольку при этом снижается движущая разность концентраций между дисперсной и сплошной фазами. Перемещение частиц влечет за собой перемешивание газа, что приводит к неравномерности времени пребывания не только твердой, но отчасти и газовой фазы. Еще один недостаток псевдоожижения состоит в том, что частицы при энергичном движении могут истираться и оказывать эрозионное воздействие на аппаратуру. Псевдоожижениый слой не допускает высоких нагрузок по газу, так как при этом может иметь место значительный унос мелкой фракции твердой [c.57]

Коксовый газ подается через барботажное устройство 4. Распределение газа происходит по тангенциальному направлению, ко- торое приводит раствор во вращательное движение, способствуя лучшему контакту и перемешиванию газа с раствором. Образующийся сульфат аммония выделяется в виде кристаллов, осаждающихся на дно сатуратора 125,130,15о-155 5 низу сатуратора находится перемешивающее сопло (ажитатор). Циркуляция раствора [c.455]