Влияние продольного перемешивания на эффективность ХТП

Эффективность роторно-дискового экстрактора повышается в следующих случаях 1) при увеличении скорости ротора в некоторых случаях эффективность проходит через максимум за счет влияния продольного перемешивания в экстракционных зонах 2) при увеличении диаметра роторных дисков 3) при уменьшении диаметра кольцевого зазора между ротором и статором 4) при увеличении удельной нагрузки 5) при увеличении потока дисперсной фазы при постоянной скорости сплошной фазы. [c.460]

Катализатор, циркулирующий между реактором и регенератором, подается по транспортным линиям в верхние части аппаратов, а выводится снизу. Для повышения эффективности процесса реактор и регенератор секционированы горизонтальными решетками, которые способствуют более полному и равномерному протеканию реакции дегидрирования. Применение 8—12 таких решеток уменьшает вредное влияние продольного перемешивания реагирующих газов, улучшает селективность процесса и устраняет вибрацию аппарата, которая имеет место при высоких слоях катализатора из-за проскока крупных пузырьков газов. Секционирующие решетки провального типа выполняются в виде перфорированных листов или трубного колосника, обладающего более высокой жесткостью (рис. 32). Установка секционирующих решеток в реакторе и регенераторе позволила повысить выход бутиленов при дегидрировании бутана с 20—24 до 34—35 % (масс.). [c.146]

Как показано в работе [17], значительный разброс данных, полученных различными исследователями, объясняется тем, что при подсчете коэффициентов массообмена не учитывалось влияние продольного перемешивания и в действительности определялся некоторый эффективный коэффициент Рэ [c.206]

Влияние продольного перемешивания фаз на эффективность массопередачи. В реальных условиях в аппаратах имеет место продольное перемешивание потоков газа и жидкости, приводящее к выравниванию концентраций по высоте массообменного устройства [c.58]

В литературе приводятся опытные данные по эффективным коэффициентам продольного перемешивания жидкости и газа в насадочных аппаратах [68, 74—83], но в ограниченном интервале параметров В целом можно считать, что при правильном первичном распределении влияние продольного перемешивания жидкости в насадке на эффективность массообмена невелико. Так, по данным [78], коэффициент Вж изменяется в пределах от 50 до 120 см /с при увеличении плотности орошения от 10 до 40м /(м -ч) при расчете по данным [80] величина не превышает 150 см /с для условий работы промышленных абсорберов очистки МЭА при атмосферном давлении. [c.77]

Можно заключить, что влиянием продольного перемешивания в жидкой фазе на эффективность работы уголковых насадок в промышленных аппаратах можно пренебречь и использовать уравнения (6) и (7) непосредственно для расчета высоты слоя насадки реального колонного аппарата с уголковой насадкой. [c.17]

ВЛИЯНИЕ ПРОДОЛЬНОГО ПЕРЕМЕШИВАНИЯ НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ ХТП [c.612]

Исследования показали [67—69], что высота единицы переноса (ВЕП) колонн проходит через минимум при увеличении интенсивности пульсации, что является одним из следствий продольного перемешивания. Торнтон [70] заметил влияние продольного перемешивания на эффективность пульсационных колонн, действительная степень продольного перемешивания была найдена в дальнейших экспериментах (табл. 4-2). [c.140]

Неблагоприятное влияние продольного перемешивания на эффективность экстракционных процессов происходит из-за уменьшения движущих сил массопередачи, обусловленного существованием скачка концентраций на входе фаз и продольного переноса растворенного компонента. Это может ограничивать скорость массопередачи. [c.174]

Для снижения влияния продольного перемешивания снижают интенсивность циркуляционного течения сплошной фазы, размещая в корпусе колонны насыпные слои насадки, аналогичной той, которая используется в процессах абсорбции и ректификации. Насадка способствует также повторному диспергированию наиболее крупных капель. Эти меры повышают эффективность аппарата, поэтому насадочные колонны позволяют достичь нескольких теоретических ступеней разделения. [c.37]

Также достаточно эффективны при проведении таких процессов барботажные газлифтные аппараты (см. 6.7.2). В таких аппаратах образование пузырей на отверстиях может происходить при достаточно сильном восходящем движении жидкости. Это снижает время образования пузырей и, соответственно, их средний размер. Восходящее движение жидкости со скоростью до 2 м/с образуется в газлифтном аппарате за счет разности плотностей газо-жидкостной смеси в барбо-тажной трубе и жидкости с небольшим содержанием очень мелких пузырей в циркуляционной трубе. Высокие скорости движения жидкости позволяют насыщать газом несмешивающиеся жидкости с большой разницей плотностей или жидкости, содержащие твердые вещества, например порошковый катализатор. Конструкция газлифтных аппаратов позволяет размещать в них большие теплообменные поверхности, что дает возможность использовать их для проведения процессов, протекающих с большим тепловым эффектом. Вследствие большой скорости течения жидкости в барботаж-ной трубе значительно уменьшается влияние продольного перемешивания жидкости и снижается дисперсия пузырей по времени пребывания. [c.48]

Кинетический расчет хемосорбционных аппаратов характеризуется особенностями, которые необходимо учитывать при математическом описании и моделировании процессов массопередачи с химической реакцией. Основные трудности расчета заключаются в решении следующих задач 1) необходимо учитывать изменение не только движущей силы процесса, но и коэффициента массопередачи по высоте аппарата 2) необходимо учитывать влияние реальной структуры потоков на эффективность хемосорбционного процесса. Таким образом, в общем случае задача сводится к созданию, метода расчета, учитывающего протекание химических реакций в диффузионно-реакционном слое и в основной массе жидкости и отражающего специфическое влияние продольного перемешивания потоков на скорость хемосорбционного процесса. [c.144]

Анализ показывает, что влияние продольного перемешивания в газовой фазе на эффективность хемосорбции является весьма специфичным по сравнению с влиянием при физической массопередаче и определяется областью протекания процесса. Так, наибольшее влияние структура газовой фазы оказывает в области протекания реакции псевдопервого порядка из рис. 5.4 видно, что, например, при о=4, а=0,5 и Вож = 0 величина коэффициента извлечения 1—ф может измениться от 0,67 до 0,85 при изменении Вог от О до оо. [c.149]

В последнее время появились данные, свидетельствующие о высокой степени перемешивания газа, обусловленного циркуляцией жидкости, что, по-видимому, является характерным именно для высоких барботажных слоев. Наиболее полные сведения по этому вопросу приведены в работах [181, 182, 354], причем расчеты показывают, что в ряде случаев предпочтительнее использовать модель идеального перемешивания по газовой фазе. Однако, как показано в работе [181], влияние продольного перемешивания в газе на эффективность массообмена в хемосорбционном процессе сравнительно невелико в значительном диапазоне изменения параметра перемешивания Вог. [c.180]

С увеличением диаметра аппарата и расстояния между тарелками влияние продольного перемешивания возрастает. Величина коэффициента продольного перемешивания в колонне диаметром 1500 мм составила 25—30 см сек в сплошной фазе и 30—32 см сек в дисперсной, т. е. высота ячейки составила около 1 м при расстоянии между тарелками /гт = 250 мм, что свидетельствует о наличии циркуляционных потоков в этом аппарате. Это необходимо учитывать при расчете эффективности работы колонны большого диаметра. [c.148]

Для оценки влияния продольного перемешивания на разделительную способность противоточной кристаллизационной колонны ее эффективность удобнее выразить через величину к — высоту участка колонны, эквивалентную теоретической ступени разделения. В соответствии с этим, задавая в выражении (6) = = а, применительно к безотборному режиму работы колонны будем иметь [c.6]

При Z < 0,2 влияние продольного перемешивания несущественно. Это обусловлено тем, что для малых Z степень извлечения незначительна и изменение концентрации по сплошной фазе невелико. Понижение же эффективности массо- и теплообмена при продольном перемешивании связано с выравниванием концентрации по сплошной фазе и, как следствие, с уменьшением средней движущей силы. Поэтому при малом изменении концентрации в сплошной фазе по высоте колонны ее выравнивание не оказывает влияния на величину средней Движущей силы. [c.229]

При достаточно большой высоте слоя насадки (Я > 0,5 м) режимы движения пара и жидкости в насадочных колоннах ближе к идеальному вытеснению, нежели к полному перемешиванию. В связи с этим можно определять высоту слоя насадки, предполагая вначале, что потоки движутся в режиме идеального вытеснения, а потом учитывать влияние продольного перемешивания на общую эффективность извлечения компонентов. Целесообразность подобной схемы расчета определяется также сложностью непосредственного нахождения высоты насадки в условиях заданной степени продольного перемешивания потоков. [c.160]

Т а б л и ц а 7. Влияние продольного перемешивания на эффективность экстрактора с вибрирующей насадкой [c.136]

Информация о расположении указанной характеристики в промышленной колонне может быть использована для объективной оценки того, насколько рационально организована структура потоков в промышленном экстракторе. Кроме того, она позволяет оценить эффективность тех конструктивных или технологических мероприятий, которые предпринимаются с целью уменьшения влияния продольного перемешивания на работу экстракционной колонны. [c.44]

Для характеристики влияния продольного перемешивания на эффективность массообмена предложен коэффициент использования аппарата, равный отношению коэффициента массопередачи, рассчитанного без учета продольного перемешивания, к этому коэффициенту, рассчитанному с учетом продольного перемешивания. [c.32]

Определим для каждого периода сушки порядок кинетической кривой и влияние продольного перемешивания на эффективность массопередачи. [c.137]

Определение высоты слоя насадки [1]. При достаточно большой высоте слоя насадки (Я > 0,5 м) режимы движения пара и жидкости в насадочных колоннах ближе к идеальному вытеснению, чем к полному перемешиванию. В связи с этим высоту слоя насадки можно определять, предполагая сначала, что потоки движутся в режиме идеального вытеснения, а затем учитывать влияние продольного перемешивания на общую эффективность извлечения компонентов. [c.464]

На примере гидроформилирования пропилена оценено также влияние продольного перемешивания и циркуляции в реакторе (т. е. структуры потока в реакторе) на эффективность использования реакционного объема и выход целевых продуктов. Для оценки влияния продольного перемешивания была использована модель реактора идеального вытеснения с рециркуляцией [156]. За мер>1 эффективности использования реакционного объема брали отношение [c.92]

Влияние длины пути, проходимого жидкостью /т, на эффективность тарелки при различных значениях коэффициентов продольного перемешивания представлено на рис. 132. При постоянном коэффициенте турбулентной диффузии для жидкости Dl эффективность тарелки возрастает с увеличением диаметра колонны. [c.286]

Структура типа поршневой поток с продольным перемешиванием (диффузионная модель). Эта структура является обобщением рассмотренной выше модели идеального вытеснения, когда на механизм конвективного переноса накладывается механизм диффузионного переноса. При этом диффузионный механизм рассматривается как модельный механизм, который характеризуется некоторым эффективным коэффициентом диффузии В. В частном случае это может быть собственно молекулярная диффузия, однако чаще с помощью этого механизма моделируются эффекты неравномерности профиля скоростей по сечению аппарата, влияние турбулентной диффузии и т. п. [c.111]

Влияние продольного перемешивания на оптимальную температуру в изотермическом реакторе исследовано Адлером и Вортмей-ером (см. библиографию на стр. 302), которые нашли, что эффект незначителен при числах Пекле ОЫрЕ 10 Е — эффективный коэффициент продольной диффузии). [c.271]

В последние годы исследованию продольного перемешивания и его влияния на абсорбцию посвяш,ено значительное число работ. Влияние перемешивания на физическую абсорбцию анализировали, например, В. В. Кафаров, В. В. Шестопалов и др.67,68 и Ю. В. Аксельрод и др.5ба. в последней работе, в частности, показана существенность влияния продольного перемешивания газа на эффективность абсорбции в условиях высоких плотностей орошения, характерных для промышленных колонн водной очистки синтез-газа от двуокиси углерода. [c.220]

Исследование реакторов для систем газ—жидкость с целью их эасчета и проектирования ведется в следующих направлениях 10] изучение механизма и скорости процесса массопередачи, осложненного химической реакцией моделирование структуры потоков двухфазной системы оценка влияния продольного перемешивания на эффективность реакторов определение межфазной поверхности, удерживающей способности, перепада давления. Важным вопросом является выбор типа реактора. Сравнение коэффициентов массоотдачи по жидкой фазе для систем газ—жидкость в различных реакторах приведено в табл. 4.1 [10]. [c.83]

В орошаемой насадке значение коэффициента выше. Приближенная величина Dr для условий работы промышленных насадочных аппаратов составляет примерно 100—500 см /с. При таких значенияхДг величина Вор, характеризующая степень продольного перемешивания, высока, что говорит об отсутствии влияния на эффективность абсорбции продольного перемешивания газа. Однако в некоторых случаях (например, при малой скорости газа и очень высокой плотности орошения) отрицательное влияние продольного перемешивания следует учитывать, особенно, если требуется обеспечить высокий коэффициент извлечения. [c.78]

Величина коэффициента продольного перемешивания увеличивается с ростом нагрузки по газовой фазе, что свидетельствует об интенсификации процесса гидравлического взаимодействия потоков контактируюш,их фаз в насадке. С другой стороны, исследование процесса абсорбции хлористого водорода водой показало, что число единиц переноса, реализуемых в исследуемых насадках, практически постоянно и не зависит как от расхода абсорбента, так и от расхода газовой фазы. Полученный результат можно объяснить незначительным влиянием продольного перемешивания в жидкой фазе на эффективность массопередачи в уголковых насадках исследованных типов. [c.17]

Размещение насадки в виде отдельных слоев 7 с безнасадочньши промежутками 8 между ними способствует уменьшению поперечной неравномерности в потоке сплошной фазы за счет выравнивания в этих промежутках потоков и концентраций вещества по сечению колонны. Снижение отрицательного влияния продольного перемешивания наблюдается также при использовании эффективных конструкций диспергаторов (распылителей) 1, создающих равномерное первоначальное распределение дисперсной фазы по сечению колонны. Для этой же цели в экстракторе размещают распределители 9 сплошной, а также перерас-пределитетш дисперсной фаз. [c.1108]

При равной эффекгивности механического перемешивания (одинаковом подводе внешней энергии) эффективный коэффициент продольного перемешивания в потоках фаз Езф практически одинаков в обоих типах колонн (РДЭ и виброэкстракгоре). Однако при оценке влияния продольного перемешивания на эффективность массообменного процесса следует оперировать не самим коэффициентом Езф, а его отношением к средней скорости потока соответствующей фазы. (Эти отношения можно рассматривать упрощенно как диффузионные добавки на продольное перемешивание в фазах в эффективную высоту единицы переноса.) В соответствии с изложенным выше степень продольного перемешивания для вибрационного экстрактора примерно вдвое ниже, чем для колонны типа РДЭ того же диаметра. Именно поэтому наряду с высокой производительностью промышленные виброэкстракгоры обладают также более высокой по сравнению с РДЭ массообменной эффективностью. [c.1111]

Что касается использования самой ячеечной модели для учета влияния продольного перемешивания потоков на эффективность массообмена в хемосорбционных процессах, то эта модель получила наибольшее развитие в работах В. В. Кафарова н В. А. Реутского для различных областей протекания процесса предложен ряд расчетных уравнений, нозволяюших определить высоту аппарата в зависимости от числа ячеек. [c.161]

На основе обработки и анализа экспериментальных данных по изучению процесса абсорбции СО2 в промышленной колонне в работе [51] указано на наличие значительного продольного перемешивания газа в насадочных колоннах при противоточном движении его с жидкостью. Следовательно, в отличие от барботажнон или дисперсной системы газ — жидкость, в насадочных колоннах необходимо учитывать одновременно влияние продольного перемешивания газа и жидкости на эффективность массопередачи. [c.154]

Произведена оценка роли продольного перемешивания в газовой фазе при абсорбции СО2 водой в насадочных скрубберах. Для этой цели использованы полученные в работах [9, 10] решения системы дифференциальных уравнений, описывающих связь между эффективностью массообмена и продольным перемешиванием в каждой фазе при противоточном движении газа и жидкости. Расхождение фактических и расчетных коэффициентов массопередачи можно объяснить продольным перемешиванием в газовой фазе при условии, если критерий Боденштейна будет равен примерно 16. Для условий работы промышленных скрубберов величина коэффициента продольного перемешивания составляет 400 см 1сек. По-литературным данным [8], для насадки из колец Рашига диаметром 9,5 мм при скорости газа 0,1—0,15 м1сек и максимально исследованной плотности орошения 30 м 1мЧ О, составляет 30—40 см /сек. Установлено, что с увеличением плотности орошения втрое (с 10 до 30 м 1м ч) значение критерия Боденштейна уменьшается примерно-вдвое. Исходя из этих данных, для промышленных насадочных скрубберов (при плотности орошения 150—250 м /м ч и размере насадки 50—75 мм) можно ожидать увеличения коэффициента продольного перемешивания в газовой фазе. Последнее свидетельствует о влиянии продольного перемешивания в газовой фазе на эффективность водной абсорбции СОг в насадочных скрубберах [10, 11], поэтому следует определять опытным путем. [c.96]

Качественную оЦенку влияния продольного перемешивания на эффективность массо- и теплообмена проведем, определяя относительное увеличение безразмерной высоты колбнны, эквивалентной учету продольного перемешивания. Для < = 1 такое сопостав- [c.228]

В работеподтверждается предположение о влиянии продольного перемешивания газа на эффективность абсорбции СО., водой в насадочных скрубберах. Авторы использовали полученные в работах 2 решения системы дифференциальных уравнений, записанных в безразмерном виде [c.69]

Изучение влияния продольного перемешивания на эффективность аппарата проводили на АРДЭ-300 с секциями различной высоты и на АРДЭ-150 в сплошной и дисперсной фазах в одно- и двухфазном потоках на системах уайт-спирит— вода, четыреххлористый углерод — вода и трихлорэтилен — зола в широких диапазонах изменения скоростей потоков (0,1—0,7 смк ек) и окружных скоростей вращения ротора (пО = 50 —130 см/сек) -. [c.96]

Значительный разброс данных различных исследователей [11—23], как показали (3. М. Тодес и Я- М. Биксон [1], объясняется тем, что при пересчете коэффициентов массопередачи не учитывается влияние продольного перемешивания Оэ, зависящее, как об этом говорилось выше, от характера укладки, размеров, формы зерен адсорбента и других факторов. Таким образом, фактически во многих работах определяли некоторые эффективные коэффициенты массообмена [c.42]

Взаимодействие неоднородного профиля скоростей по сечению реактора и поперечной диффузии также приводит к эффективной продольной дисперсии потока. Это было впервые показано Тейлором, который предложил простой п изящный экспериментальный метод измерения продольного эффективного коэффициента диффузии. Рассмотрим, например, светочувствительную жидкость, текущую в ламинарном режиме через цилиндрическую трубу. Вспышка света, проходящего через узкую щель, может окрасить в синий цвет диск Ж1ЩК0СТИ, перпендикулярный к направлению потока. Если бы диффузии пе было, то этот диск превратился бы в параболоид, причем его край, соприкасающийся со стенкой трубы, не двигался бы вообще, а центр перемещался бы со скоростью, вдвое большей средней скорости потока. Однако при этом области с низкой концентрацией трассирующего вещества окажутся в непосредственной близости к поверхности, где эта концентрация высока, и благодаря диффузии эта поверхность начнет размываться. Трассирующее вещество в центре трубы будет двигаться к периферии — в область, где течение медленнее, а трассирующее вещество у стенок — внутрь трубы, где течение быстрее. В результате концентрация по сечению трубы станет более однородной и получится колоколообразное распределение средней по сечению концентрации трассирующего вещества, центр которого будет перемещаться со средней скоростью потока. Дисперсия относительно центра распределения, служащая мерой продольного перемешивания потока, будет нри этом обратно пронорциональна коэффициенту поперечной диффузии, так как чем быстрее протекает поперечная диффузия, тем меньше влияние неоднородности профиля скоростей по сечению трубы на продольную дисперсию потока. Тейлор пашел, что эффективный коэффипиеит продольной диффузии для ламинарного потока в трубе радиусом а равен 149,0. Более детальное исследование показывает, что эффективный коэффициент продольной диффузии имеет вид [c.291]

Исследовав влияние эффективной скорости, за которую принимали сумму скорости сплошной фазы ис и интенсивности пульсации МА, на коэффициент продольного перемешивания п.сДля однофазного потока и встречного движения двух фаз [160], получили уравнение (8) табл. 7, которое описывает экспериментальные данные с точностью до 16%. [c.177]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология