Поперечная неравномерность

Сложные процессы переноса в колонных аппаратах (циркуляционные токи, турбулентная диффузия и др.), приводящие к интенсификации массо- и теплообмена вдоль колонны, обусловливают продольное перемешивание. Продольное перемещивание уменьшает среднюю движущую силу процесса и может в некоторых случаях существенно понизить эффективность колонны. Поперечная неравномерность также приводит к уменьшению средней движущей силы процесса и снижению эффективности. [c.147]

В границах применимости диффузионной модели предполагается, что коэффициент продольного перемешивания постоянен по всему объему аппарата и концентрация постоянна по сечению вплоть до места ввода трассера. Эти допущения не совсем корректны, поскольку в месте ввода трассера поперечная неравномерность может быть значительной и гидродинамические условия на входе и выходе из колонны иные, чем в ее объеме. Однако при высоте колонны, значительно большей ее диаметра, концевыми эффектами можно пренебречь. При соизмеримых значениях высоты и диаметра колонны диффузионная модель неприменима. 148 [c.148]

ОСЕВАЯ (ТЕЙЛОРОВСКАЯ) ДИФФУЗИЯ И ПОПЕРЕЧНАЯ НЕРАВНОМЕРНОСТЬ [c.31]

Осевая диффузия в направлении движения потока вызвана одновременным воздействием его поперечной неравномерности и молекулярной диффузии в радиальном направлении. Это явление впервые исследовано Тейлором [14, 15], поэтому его часто называют Тейлоровской диффузией. [c.31]

Заметим, что с увеличением интенсивности поперечного перемешивания коэффициент осевой диффузии резко падает. Так, в аппаратах с интенсивным механическим перемешиванием потоков вклад поперечной неравномерности в явление продольного перемешивания незначителен. [c.34]

В колонных массообменных аппаратах с интенсивным механическим перемешиванием эффект продольного перемешивания преимущественно обусловливается турбулентной диффузией. Это связано с быстрым уменьшением роли поперечной неравномерности при увеличении коэффициента поперечного перемешивания поп [c.61]

В результате исследования продольного перемешивания в насадочной колонне при встречном движении двух фаз установлено [181], что коэффициент продольного перемешивания в сплошной фазе уменьшается с увеличением скорости оплошной фазы и уменьшением скорости дисперсной фазы. Такой характер изменения Еп.с связан с уменьшением поперечной неравномерности в потоке сплошной фазы при его турбулизации, вызванной увеличением скорости. При дальнейшем увеличении скорости сплошной фазы рост турбулентных пульсаций приводит к возрастанию Еп.с-К этому же приводит увеличение скорости дисперсной фазы. [c.185]

При анализе масштабного перехода на примере экстракционных пульсационных колонн [185] было установлено, что с ростом диаметра колонн возрастает поперечная неравномерность, для устранения которой требуется повышенный расход энергии. [c.191]

Анализ приведенных работ показывает, что при Ке ЮОО число Ре— 2 как для однофазного потока газа, так и для однофазного потока жидкости. В то же время для жидкостного потока при Re= 1—400 число Ре 0,4—0,8 для потока газа при низких значениях Ке число Ре<2. В ряде работ показано, что при встречном движении двух фаз число Пекле уменьшается, что, очевидно, объясняется рециркуляцией потока между соседними слоями насадки. Кроме того, при этом увеличивается поперечная неравномерность. [c.192]

Авторы работы [199] отмечают сложный циркуляционный характер движения жидкости в барботажных колоннах. Скорость ее в сечении колонны меняется, причем центр восходящего потока может менять положение, блуждая в поперечном сечении. На крупномасштабную циркуляцию (размер высоты слоя) накладываются вихри меньшего масштаба (порядка диаметра аппарата), что приводит к радиальному обмену между областями с различными скоростями. Сочетание поперечных неравномерностей и обмена определяет влияние размера аппарата на интенсивность продольного перемешивания. [c.200]

Если пренебречь поперечной неравномерностью, то концентрации внутри аппарата будут зависеть от двух переменных времени т и продольной координаты 2, отсчитываемой обычно от входа разделяемой смеси в слой сорбента. Дифференциальное уравнение материального баланса, описывающее эту зависимость в отсутствие продольного перемешивания, имеет следующий вид [c.65]

В = ХЕ /( - 0) где 0 — доля байпасирующей жидкости, характеризующая степень поперечной неравномерности потоков X = тО/1 — фактор массопередачи [c.131]

Из-за поперечной неравномерности (а она наблюдается и в режимах фильтрации через неподвижный слой) часть элементов может начать работать и при скоростях ниже Umf- Кроме того, при небольшом количестве элементов возможно локальное псевдоожижение над каждым из них, что нашло практическое использование в сменно-циклических процессах [1]. — Прим. ред. [c.687]

Хотя перепад давления на распределительном устройстве в этом случае составлял 5,8 кПа (590 мм вод. ст.), наблюдалась заметная поперечная неравномерность газораспределения в центре слоя характер всплесков был случайным, а большая часть пузырей группировалась, образуя отчетливые центры барботажа, расположенные вдоль стенок аппарата. [c.705]

Негоризонтальность ситчатых тарелок уменьшает коэффициент массоотдачи из-за продольной и поперечной неравномерности работы тарелок, а также возрастания провала и уноса жидкости. Ниже представлены значения коэффициента массоотдачи в жидкой фазе Кук, полученные для рабочих условий процесса, в зависимости от наклона тарелки 7 [c.133]

При определении Ред измеряли концентрацию в выходном сечении при р = 0,3. Было найдено, что для большинства лабораторных и опытных аппаратов поперечное перемешивание велико, так что поперечной неравномерностью можно пренебречь. Продольное же перемешивание может сказываться на результатах, полученных в лабораторных или опытных условиях при относительно невысоких скоростях потока, но оно незначительно в промышленных условиях при равномерной загрузке и хорошей, работе распределительных устройств. [c.120]

Трубчатые аппараты аппараты колонного типа с небольшим отношением длины к диа-митру с большой поперечной неравномерностью скоростей пото- [c.122]

Коэффициент продольного перемешивания не зависит от высоты газо-жидкостного слоя [22]. С увеличением диаметра аппарата усиливается поперечная неравномерность, что неизбежно повышает коэффициент продольного перемешивания, причем зависимость коэффициента продольного перемешивания от диаметра аппарата носит линейный характер (рис. 124) [22, 23]. На коэффициент продольного перемешивания жидкой фазы Dl влияет диаметр отверстий барботера при меньших диамет-Q см /сек рах отверстий получа- [c.272]

Была обнаружена и поперечная неравномерность структуры потока. Значения Ре диффузионной зоны в центре тарелки превышали в несколько раз значения Ре у стенок колонны. [c.288]

Применяется для трубчатых аппаратов аппаратов колонного типа с небольшим отношением длины к диаметру, с большой поперечной неравномерностью скоростей потоков [c.31]

Таким образом, можно заключить, что повышение эффективности барботажных тарелок можно достичь путем устранения продольной и поперечной неравномерностей в структуре потока жидкости, т. е. организацией режима движения пенного слоя, близкого к режиму идеального вытеснения, при котором достигается максимальная разделительная способность. [c.106]

Наличие поперечной неравномерности типа Рез = Рез = = Ре(/2 при Pei = 9 обусловливает снижение эффективности тарелки в 1,5 раза при абсорбции и незначительно влияет на нее при ректификации (см. рис. 3.8, а). [c.129]

Перекрестно — прямоточные тарелки отличаются от пере — р рестноточных тем, что в них энергия газа (пара) используется для С рганизации направленного движения жидкости по тарелке, тем самым устраняется поперечная неравномерность и обратное перемешивание жидкости иа тарелке, и в результате повыигается производительность колонны. Однако эффективность контакта в них несколько меньше, чем в перекрестноточных тарелках. [c.178]

Влияние каждого из трех перечисленных факторов на интенсивность продольного перемешивания не одинаково в колоннах различных конструкций из-за своеобразного характера формирующихся в них потоков. Так, турбулентное перемешивание в осевом ваправлении и осевая циркуляция в потоке преобладают в колоннах, в которых физические или химические процессы интенсифицируются путем сообщения взаимодействующим потокам внешней механической энергии (аппараты с механическим перемешиванием), а также в барботажных колоннах. Влияние же поперечной неравномерности преимущественно проявляется в аппаратах без механических перемешивающих устройств (распылительные колонны, насадочные колонны без пульсаций и т. п.) или в аппаратах с очень низкой интенсивностью перемешивания. Поперечная неравномерность (особенно в газовом потоке) может оказывать некоторое влияние на продольное перемешивание фаз также в барботажных колоннах. [c.24]

Существенность влияния поперечной неравномерности на э4х )ективность абсорбции в колоннах промышленных размеров, служащих для моноэтаноламиновой очистки синтез-газа от СО2 и для других целей, убедительно показана Л. И. Титель-маном и др.80. 81. Вопросы масштабного перехода от моделей к аппаратам промышленного размера и влияния поперечной неравномерности подробно рассматриваются [c.223]

При расчете движущей силь в аппаратах с переточными тарелками (ситчатыми, клапанными, колпачковыми) необходимо учитывать влияние на нее поперечной неравномерности истока жидкости, продольного перемешивания жид o ти, уноса и продольного перемешивания газа по рекомендациям, приведенным в литературе [5]. Пример такого расчета рассмотрен в главе VII. [c.109]

Шюгерль полагает, что продольное перемешивание определяется поперечной неравномерностью скоростей потока. Расчеты показали что измеренная интенсивность радиального перемешивания больше, чем соответствующая простой диффузионной прямоточной модели. В этом случае вряд ли правомерно определять скорости обмена газом по измеренному распределению времени пребывания, интерпретируя данные в соответствии с простой двухфазной прямоточной моделью. Аналогичное замечание может быть также, видимо, сделано относительно модели противотока с обратным перемешиванием. [c.303]

При исследовании распределения пузырей в двухмерном псевдоожиженном газом слое была установлена поперечная неравномерность потока. Ее объяснили пристеночным эффектом пузырь, поднимающийся около стенки, имеет тенденцию удаляться от нее вследствие коалесценции. Поперечная неравномерность становится более заметной по мере увеличения скорости газа и расстояния от газораспределительного устройства. Частота и размеры пузырей возрастают в центре слоя за счет периферийных зон. Ясно, что такая поперечная неравномерность потока приводит к возникновению макроциркуляции в слое. Авторы перечисляют много работ, в которых отмечалось наличие циркуляции, однако количественной информации недостаточно. [c.308]

Однопараметрическая диффузионная n d T dT dx + ,r K.F - I, ) Г = 74), 1 = 0 dT dx Трубчатые аппараты с большой поперечной неравномерностью скоростей лотоков [c.127]

Очевидно, именно эти явления вызывают снижение эффективности при увеличении размера аппаратов. Поперечная неравномерность потоков возрастает при увеличении размера ап-гарата, поэтому большие аппараты не могут быть моделированы малыми. Поэтому распространенное мнение, что моделирование лгожет полностью основываться на критериальных уравнениях, полученных на лабораторных установках, неверно. [c.89]

Жидкость поступает на рабочую часть тарелки, свободно перетекая через приемную планку высотой Аь взаимодействует с газом и постепенно переходит в пену, но на участке, равном (5 - 6) /ii, возле приемной планки продолжает свое движение в виде клина светлой жидкости. На участке (4 - 5) Лi у сливной планки слой пены тормозится и происходит обратный процесс -разрущение пенного слоя и образование клина светлой жидкости. На этих участках плотность пены значительно выще, чем в центре рабочей части тарелки, что и приводит к неравномер-Н(Эй локальной эффективности массообмена по длине пути жидкости. Кроме продольной неравномерности в сфуктуре пенного с [оя на тарелке наблюдается эффект, который принято называть поперечной неравномерностью . Появление этого типа неравномерности объясняется, помимо возникающего у вертикальной Н(1подвижной стенки клина светлой жидкости, формой барбо-т 1жной тарелки. Наблюдается этот эффект не только на круглых тарелках, но и на прямоугольных лотках, у которых длина соизмерима с шириной. [c.105]