Барботажные газлифтные аппараты

Оборудование для пневматического и пневмомеханического перемешивания. Пневматическое перемешивание - перемешивание, осуществляемое в аппаратах с барботажными, газлифтными и механическими аэрирующими перемешивающими устройствами [48]. Оно осуществляется посредством сжатого газа, вводимого через специальные газо- [c.331]

Рис. 6.7.2.1. Барботажный газлифтный аппарат

Наиболее простыми по устройству являются односекционные барботажные аппараты для взаимодействия газа (пара) с жидкостью, либо двух жидкостей, либо газа (жидкости) с зернистыми твердыми веществами. Эти аппараты применимы в случаях, когда для протекания процессов тепло- и массообмена и химических реакций достаточно одного контакта восходящего потока с одним слоем жидкости или твердого вещества. Для ускорения протекающих процессов эти аппараты часто снабжаются механическими, инжекционными, газлифтными, пульсационными и вибрационными перемешивающими устройствами. Они способствуют гомогенизации жидкой среды или зернистого материала, росту межфазной поверхности, а также интенсивности межфазного н внешнего массо- или теплообмена. В рассматриваемых аппаратах, работающих обычно в периодическом режиме, достигаются практически полное перемешивание барботируемой среды (жидкости) и определенная степень перемешивания газового потока. [c.15]

Барботажные газлифтные аппараты [c.519]

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]

Метод многократного воздействия на фазы, относящийся к АК-методам, применительно к газожидкостным реакторам реализован в тарельчатых аппаратах. Однако последние не всегда обеспечивают достаточно высокие значения фактора интенсивности ввиду малого времени контакта фаз, недостаточных скоростей, слабой турбулизации и т. д. Простотой конструктивного исполнения и высокой надежностью отличаются барботажные колонные реакторы в виде пустотелой или секционированной колонны с барботером в нижней части или барботажного газлифтного аппарата. Но и эти аппараты не отличаются высокой интенсивностью вследствие относительно невысоких скоростей фаз и значительного обратного перемешивания. В то же время секционирование газожидкостных прямоточных реакторов клапанными тарелками позволяет добиться интенсификации за счет так называемой многократной инверсии фаз в значительном диапазоне скоростей газа и жидкости. Метод [c.10]

Скорость циркулирующей жидкости может достигать 1—2 м/с. Это позволяет обрабатывать в газлифтном реакторе неоднородные жидкие системы с большим различием плотностей сплошной и дисперсной фаз. Интенсивная циркуляция способствует лучшему теплообмену между жидкостью и теплообменными поверхностями, образованными стенками барботажных труб. Возможность размещения в газлифтных аппаратах больших поверхностей теплообмена без нарушения принципа циркуляции делает их наиболее эффективными устройствами для проведения реакций с большим тепловым эффектом. [c.9]

В п. 1 были рассмотрены только общие представления о барботажных газлифтных реакторах и условиях их работы, определяющие область применения аппаратов этого типа. Содержание предлагаемой главы более подробно отражает разнообразие конструкций газлифтных реакторов и методику их расчета. [c.77]

Рис. 4.13. Газлифтный аппарат с гибкими элементами в барботажных трубках

Общий вид барботажного газлифтного реактора представлен на рис. 1.11. Такой тип реактора можно считать аппаратом смешения. [c.53]

Газлифтные аппараты (рис. 6.7.2.1) отличаются от барботажных колонн тем, что внутри их корпуса 1 установлены одна или несколько барботажных труб 2, в которые с помощью газораспределителя 3 вводится газ. При подаче газа в затопленный жидкостью аппарат в барботажных трубах образуется газо-жидкостная смесь, плотность которой меньше плотности однородной жидкости в циркуляционной зоне (на рис. 6.7.2.1 — в межтрубном пространстве), вследствие чего в аппарате возникает циркуляция жидкости с восходящим потоком смеси в барботажных трубах. Конструктивное исполнение газлифтных аппаратов может быть различным, но независимо от конструкции в основу их работы положен принцип циркуляционного контура, состоящего из восходящего газо-жидкостного потока и нисходящего потока жидкости с небольшим количеством захваченных ею газовых пузырей. [c.519]

Стремление увеличить удельную (отнесенную к единице объема) поверхность теплообмена привело к конструкциям многотрубных газлифтных аппаратов. Наиболее совершенными из них следует признать устройства, в которых барботажные и циркуляционные трубы объединены в общем кожухе. Два варианта таких кожухотрубных газлифтных аппаратов показаны на рис. 6.1.22. [c.520]

Более подробный и полный обзор зависимостей для оценки газосодержания в барботажных трубах газлифтных аппаратов приведен в 3.4.3. [c.521]

Скорость циркуляции. Одной из основных задач гидродинамического и теплового расчета газлифтного аппарата является определение скорости циркуляции газо-жидкостной смеси или приведенной скорости жидкости в барботажных трубах. Основное уравнение газо-жидкостного циркуляционного контура [c.521]

Потери давления в барботажных трубах (Дре) и циркуляционных зонах (АОц) газлифтного аппарата можно представить как [c.521]

Массопереносом в циркуляционных зонах газлифтных аппаратов обычно пренебрегают, так как площадь поверхности контакта фаз и содержание целевого компонента в газовых пузырях там значительно ниже, чем в барботажных трубах. [c.523]

Массоперенос в газлифтных аппаратах. Поверхностный коэффициент массопереноса из газа в жидкость в барботажных трубах газлифтных реакторов так же, как и в барботажных колоннах, может быть рассчитан по уравнению (6.7.1.27), где скорость диссипации энергии Е = Объемный коэффициент массопере- [c.523]

Общий вид барботажного газлифтного реактора представлен на рис. 4.11. Такой реактор, в общем, можно считать аппаратом смешения, и по эффективности перемешивания в ряде случаев он близок к аппаратам с механическим перемешиванием. [c.211]

Основным дополнительным элементом таких аппаратов является стационарный струйный диспергатор (рис. 6.4.8), в который жидкость подается выносным циркуляционным центробежным насосом, а газ подсасывается за счет инжекционного эффекта или вводится принудительно. Струйный диспергатор можно встроить как в барботажную колонну, так и в барботажный газлифтный реактор. Если реактор работает при давлении, близком к атмосферному, то струйный диспергатор может сообщить газу энергию, достаточную для проведения барботажа газа. [c.639]

Из сопоставления значений полученных здесь и в примерах 9.4 и 9.5, видно, что в газлифтном реакторе объемный коэффициент массопереноса, а следовательно, и межфазная поверхность меньше, чем в аппарате с механическим диспергированием газа, но больше, чем в барботажной колонне. [c.289]

В случае направленного движения потока газожидкостной смеси (в газлифтных или змеевиковых барботажных аппаратах) появляются дополнительные характеристики приведенная [c.17]

Для второго случая характерно восходящее или нисходящее движение двухфазного потока в трубах — внутренняя задача теплообмена. Он имеет место в газлифтных трубчатых (тип РБГ) и барботажных змеевиковых (тип РБЗ) аппаратах. [c.27]

Наиболее простая конструкция газлифтного реактора, выполненного 3 виде колонны с центральной барботажной трубой, была показана на рис. 2. Такой аппарат, снабженный рубашкой на корпусе колонны, может быть использован для проведения химических реакций, сопровождающихся тепловым эффектом. Отличаясь простотой конструкции, он имеет один существенный недостаток — малую удельную поверхность теплообмена (отнесенную [c.77]

Аналогичная конструкция секционированного газлифтного реактора, но с выносной зоной циркуляции и теплообмена, была разработана в институте хлорной промышленности. В этом аппарате (рис. 40) барботажная зона выполнена в виде колонны /, секционированной ситчатыми перегородками 2. В наружный циркуляционный контур включен теплообменник 3. В некоторых конструкциях теплообменники подсоединены к каждой ступени, ограниченной сверху и снизу ситчатыми перегородками. Возможность использования стандартных теплообменников упрощает технологию изготовления аппарата, а установка, например, блочных графитных теплообменных устройств позволяет работать на коррозионных средах. [c.79]

Рассмотренные здесь многотрубные газлифтные реакторы, обладая большей удельной теплообменной поверхностью по сравнению с колонными аппаратами, имеют и свои недостатки. Прежде всего это касается сложности изготовления и большой металлоемкости. Конструктивно более совершенными следует признать газлифтные реакторы, в которых барботажные и циркуляционные трубы объединены в общем кожухе [71 ]. Два варианта таких кожухотрубных газлифтных реакторов показаны на рис. 42. [c.80]

Скорость циркуляции жидкости. Содержание предыдущих параграфов показывает, что скорость циркуляции жидкости оказывает существенное влияние на гидродинамические характеристики газожидкостного потока в газлифтных реакторах, а следовательно, и на условия тепло-массопереноса. Поэтому одной из основных задач гидродинамического расчета этих аппаратов является определение приведенной скорости жидкости в барботажных трубах. Газлифтный трубчатый реактор работает на принципе затопленного эрлифта с естественной циркуляцией жидкости, скорость которой зависит от расхода газа, подаваемого в барботажную трубу. Типичная зависимость изменения приведенной скорости жидкости от приведенной скорости газа в барботажной трубе представлена на рис. 52. При малых скоростях вследствие быстрого увеличения газосодержания в пузырьковом и пенном режимах барботажа быстро возрастает приведенная скорость жидкости. При дальнейшем увеличении Шр наступает переход к стержневому режиму движения, при котором Фг возрастает слабо, а увлечение жидкости газовым потоком тормозится трением ее о стенку трубы, вследствие чего приведенная скорость жидкости меняется незначительно. [c.95]

Выбор при конструировании газлифтного трубчатого реактора оптимального отношения Г = / //ц имеет существенное значение. Увеличивая конструктивный параметр Г, т. е. суммарную площадь сечения барботажных труб, мы увеличиваем реакционный объем аппарата (объем барботажной зоны). Но при этом, как следует из уравнения (1У.26), уменьшается скорость циркуляции жидкости и ухудшаются условия массопереноса реагирующего вещества из газа в жидкость. Исследования кинетики химического превращения в газлифтных трубчатых реакторах показали, что оптимальным является Г = 1. [c.98]

Трубчатые газлифтные реакторы относятся к аппаратам, при расчете и проектировании которых можно воспользоваться методом элементного моделирования. Суть его заключается в том, что результаты исследований массообмена, полученные на модели с одной барботажной трубой, распространимы на все трубы промышленного реактора, если в них сохраняется гидродинамическая обстановка модельных испытаний. Это условие существенно облегчает методику эксперимента, позволяя использовать в качестве объекта исследований двухтрубную модель аппарата (см. рис. 48). [c.111]

Конструктивное исполнение газлифтных реакторов может быть различным, но независимо от конструкции в основу их работы всегда положен принцип циркуляционного контура, состоящего из восходящего газожидкостного потока и нисходящего потока жидкости с небольшим количеством захваченных ею газовых пузырей. Максимальная приведенная скорость газа в барботажных трубах, определяющая нагрузку аппарата по газу, составляет 2 м/с, что в пересчете на свободное сечение кожуха аппарата может дать скорость до 1 м/с. [c.54]

Конструкции барботажных газлифтных аппаратов. Газлифтные аппарагы отличаются от бефботажных колонн тем, что внутри их корпуса I установлены одна или несколько барботажных труб 3, в которые с помощью газораспределителя 2 вводится газ (рис. 6.4.3). При подаче газа в затопленный жидкостью апп )ат в бг)>ботажных трубах образуется газожидкостная смесь, плотность которой меньше плотности однородной жидкости в циркуляционной зоне (на рис. 6.4.3 - в межтрубном пространстве), вследствие чего в аппарате возникает циркуляция жидкости с восходящим потоком смеси внутри циркуляционной трубы и нисходящим потоком в зазоре между корпусом и циркуляционной трубой. Конструктивное исполнение газлифтных апп )атов может [c.635]

Массоперенос реагирующего вещества от границы рездела фаз в объем жидкости в газлифтных аппаратах с диаметрами барботажных труб d = 0,04- 0,15 м характеризуется следующим уравнением [c.277]

Реактор барботажный газлифтный (тип РБГ). Газлифтный реактор (рис. 2) отличается от барботажной колонны тем, что внутри корпуса ] установлены одна или несколько барботажных труб 2, в которые с помощью газораспределителя 3 вводится газ. При подаче газа в заполненный жидкостью аппарат в барботажных трубах образуется газожидкостная смесь, плотность которой меньше плотности однородной жидкости в циркуляционной зоне (на рис. 2 в межтрубном пространстве), вследствие чего в аппарате возникает циркуляция жидкости с восходящим потоком смеси в барботажных трубах. Поскольку барботажная труба работает как газлифт (аналогично затопленному эрлифту), логично назвать его барботажным газлис ным реактором. Конструктивное исполнение газлифтных реакторов может быть различным (см. п. 11), но независимо от конструкции в основу их работы положен принцип циркуляционного контура, состоящего из восходящего газожидкостного потока и нисходящего потока жидкости с небольшим количеством захваченных ею газовых пузырей. Максимальная приведенная скорость газа в барботажных трубах, определяющая нагрузку аппарата по газу, составляет 2 м/с, что в пересчете на свободное сечение кожуха аппарата даст скорость до 1 м/с. [c.9]

Интенсивная циркуляция способствует лзгчшему теплообмену между жидкостью и теплообменными поверхностями, образованными стенками барботажных труб. Возможность размещения в газлифтных аппаратах больших поверхностей теплообмена без нарушения циркуляции делает их наиболее эффективными устройствами для проведения реакций с высоким тепловым эффектом. [c.54]

В барботажных и газлифтных аппаратах поверхность контакта фаз образуется при введении газа через распределительные устройства в слой соответственно неподвижной или циркулирующей жидкости. В системах с механическим диспергированием газовой фазы вовлекаемый или нагнетаемый в аппарат газ перемешивается с жидкостью специальными устройствами. В струйных аппаратах инжектируемый или принуди- [c.512]

Достоинствами барботажных и газлифтных аппаратов являются простота конструкции и малый удельный расход энергии на растворение газа в жидкости. К их недостаткам следует отнести сравнительно низкую интенсивность массопереноса и постепенное возрастание аэродинамического сопротивления барботеров в результате засорения и зарастания мелких отверстий. Регенерация пористых фильтросных элементов сложна и трудоемка, их замена требует полной остановки и опорожнения рабочих емкостей. Кроме того, для барботажных систем необходимы дорогие и достаточно сложные в обслуживании газодувные или комхфессор-ные машины. [c.512]

Интенсивная циркуляция способствует лучшему теплообмену между жидкостью и теппообменными поверхностями (заключенным в рубашки корпусом колонны, стенками барботажных труб). Возможность размещения в газлифтных аппаратах больших поверхностей теплообмена без нарушения принципа циркуляции делает их эффективными устройствами для проведения сопровождающихся большими тепловыми эффектами химических реакций и процессов аэробной ферментации на концентрированных питательных средах. [c.520]

Режимы движения газо-жидкостного потока. При малых приведенных скоростях газа (Vr < 0,1 м/с) в потоке жидкости распределены отдельные пузыри различных размеров, не зависящих от условий входа газа в трубу. Такой режим движения газо-жидкостной смеси в барботажных трубах газлифтного аппарата можно назвать пузырьковым. При увеличении скорости газа, а соответственно и скорости циркулирующей жидкости, газо-жидкостная смесь приобретает структуру динамической пены, состоящей из деформированньпс пузырей различных размеров, заполняющих весь объем трубы. Этот режим называют пенным. С дальнейшим увеличением скорости газа пенный режим переходит в стержневой, когда основная масса газа движется в центре трубы, окруженная кольцевым восходящим потоком жидкости. Стержневой режим наступает при скоростях газа более 10 м/с, при которых газлифтные аппараты обычно не работают. Переход от одного режима движения к другому происходит плавно, без проявления каких-либо кризисных явлений в гидродинамических характеристиках газо-жидкостной смеси. Подробнее о структурах двухфазного течения см. в 3.4.1. [c.520]

Конструкция барботажного кожухотрубного газлифтного реактора выполнена в виде трубчатого теплообменника с увеличенной верхней сепарирующей частью. Трубы являются или барботажвыми, или циркуляционными, причем в аппаратах с малым количеством труб может быть одна центральная [c.53]

Если бы в аппарате циркулировала чистая жидкость, то при вводе газа в барботажную трубу в ней образовывалась бы газо-жидкостная смесь с газосодержанием Sr-Но поскольку в газлифтном аппарате циркулирует газожидкостная смесь с газосодержанием бщ, его величрша в барботажной трубе гб отличается от Sr и Егц. В [2] показано, что [c.521]

Применение многоступенчатой очистки обеспечивает более полное удаление органических загрязнений из сточной воды благодаря образованию в каждой ступени специфических биоценозов, а также позволяет поддерживать высокие нагрузки и скорость окисления в первых ступенях (табл. 1.7). Этому способствует конструкция газлифтных аппаратов, обеспечивающая высокие скорости циркуляции иловых смесей между барботажной и циркуляционной зонами. При интенсивной циркуляции многофазных систем (в данном случае трехфазной газ—сточная вода—клетки микроорганизмов) ускоряются процессы массообмена (переноса кислорода и питательного субстрата к клеткам микроорганизмов) и отсутствуют застойные зоны, отрицательно сказывающиеся на процессах жизнедеятельности аэробных микроорганизмов. [c.61]

Стремление увеличить удельную поверхность теплообмена привело к конструкциям многотрубных газлифтных реакторов. Один из таких аппаратов, предложенный Кружаловым и Хчеяном [46], изображен на рис. 41. Он состоит из верхней 1 и нижней 5 цилиндрических емкостей, соединенных между собой вертикальными трубами. В центре находится циркуляционная труба 3 а по периферии — барботажные трубы 2. В каждой трубе 2 размещен барботер 4. Теплоноситель подается в рубашки, установленные на барботажных трубах. Не исключена возможность установки рубашки и на циркуляционной трубе. [c.80]

С целью приближения аппарата к модели идеального вытеснения по жидкой фазе теми же авторами [46] был предложен многоступенчатый вариант трубчатого газлифтного реактора. В этом аппарате каждая ступень состоит из одной циркуляционной трубы и двух барботажных. Внизу эти трубы соединены коллектором, и в каждую трубу введен барботер. Вверху все трубы соединены с емкостью, разделенной вертикальными полуперегородками на отсеки — ступени. Переток жидкости из одной ступени в другую осуществляется по патрубкам, соединяющим циркуляционные трубы, причем патрубок выхода жидкости из ступени расположен выше патрубка ввода ее в циркуляционную трубу данной ступени. Этим обеспечивается хотя бы однократный проход реакционной массы через ступень. [c.80]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология