Продольное перемешивание в слое насадки

Внешними проявлениями продольного перемешивания являются также каналообразование в слое насадки реактора и гидродинамическая неустойчивость процесса. [c.38]

К а ф а р о в В. В. и др. Прямой метод определения продольного перемешивания в слоях насадки.— Доклады АН СССР , 1967, 17, № 4. [c.168]

На рис. 207 приведена зависимость изменения коэффициента массообмена Коу и высоты слоя насадки 2 от степени продольного перемешивания. [c.419]

Вредное влияние продольного перемещивания может быть устранено двумя способами. По первому способу аппарат разбивают на ряд ступеней с небольшой высотой барботажного слоя а каждой из них этот способ наиболее распространен и осуществляется в барботажных абсорберах тарельчатого типа (стр. 500). По второму способу в аппаратах с сплошным барботажным слоем применяют устройства, способствующие уменьшению продольного перемешивания. Данный способ реализован в колоннах с пассетами и в колоннах с насадкой. [c.499]

Схема барботажного абсорбера с насадкой показана на рис. 152,в. Слой насадки 6 покоится на решетке 7, под которую вводится газ. Жидкость поступает сверху, протекает под решетку и удаляется через утку 2. Таким образом, в аппарате осуществляется противоток между фазами. Наличие насадки препятствует продольному перемешиванию жидкости. Сообщают И], что наилучшие результаты достигаются при использовании мелкой насадки (кольца размером 8—15 мм) с большим свободным объемом. [c.499]

Для достижения еще более высоких а практически требуется абсорбционная аппаратура с большим количеством удерживаемой жидкости. Это необходимо для более полного прохождения сравнительно медленных химических реакций (IV,15) и (IV,19). Этому требованию отвечает аппарат с частично затопленной насадкой [88—90] (см. рис. II-10). Зона затопления соответствует высоким а (а 0,5) верхняя часть насадочного аппарата работает в пленочном режиме барботажный слой секционирован по высоте, что препятствует продольному перемешиванию потоков жидкости и газа. [c.144]

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]

На эффективность насадочных абсорберов оказывают большое влияние диаметр и высота слоя насадки, определяемые указанным выше методом по скорости газа и требуемой поверхности массообмена. Расчет последней производится по коэффициентам массопередачи при помощи приведенных выше формул, полученных путем обобщения опытных данных для аппаратов малого диаметра (преимущественно не более 0,5 м). Практика показывает, что применительно к промышленным аппаратам рассчитанные коэффициенты массопередачи оказываются Завышенными и, следовательно, поверхности массообмена — заниженными. Это, расхождение, являющееся следствием неравномерного распределения жидкости и газа по сечению аппарата, а также их продольного перемешивания, часто довольно значительно (в 2—3 раза). Для обеспечения надежности работы проектируемых абсорберов необходимо корректировать рассчитанные размеры по имеющимся данным эксплуатации промышленных аппаратов. [c.497]

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]

ДИФФУЗИОННАЯ МОДЕЛЬ Характеристика модели. Диффузионная модель получила широкое распространение при оценке реальных потоков в аппаратах, в которых происходит продольное или продольное и радиальное перемешивание (например, поток в слоях насадки колонных аппаратов). [c.105]

Данная зависимость проверена в широком диапазоне изменения критериев S g = 0,6 5,45 и Ree = 3 +- 2000 и получена с учетом влияния продольного перемешивания потоков в слое насадки. В качестве линейного размера в критерии Reo принимался диаметр насадки, линейная скорость газа определялась в расчете на полное свободное сечение насадки. [c.103]

Рассмотрим теперь некоторые расчетные уравнения для определения параметров математических моделей гидродинамических структур потоков в насадочных колоннах. Отметим, что для двухфазных газожидкостных течений в слое насадки с увеличением скорости газа коэффициент продольного перемешивания жидкости сначала увеличивается, а затем при резком возрастании газосодержания в слое уменьшается [23, 48]. [c.154]

Рис. 5.3. Зависимость условной высоты единицы переноса /г д от интенсивности продольного перемешивания потоков ( >т/аи) и высоты слоя насадки (Я) при к =

ПРОДОЛЬНОЕ ПЕРЕМЕШИВАНИЕ В СЛОЕ НАСАДКИ [c.89]

Недостаток приведенных уравнений для расчета коэффициентов продольного перемешивания заключается в том, что они получены в опытах с одной системой. В связи с этим необходимы дальнейшие исследования ио выяснению влияния формы и размера насадок и физических свойств разделяемых веш еств на интенсивность продольного перемешивания в слоях эффективной насадки на системах жидкость — пар. [c.90]

При работе со стационарным слоем катализатора (рис. 127, в) катализатор укладывают в специальные корзины с перфорированным дном, размещаемые по всей высоте колонны. В пространстве между слоями катализатора находятся охлаждающие змеевики. В этом варианте, используемом для сильно экзотермических реакций, исходный реагент и водород прямотоком вводят в нижнюю часть колонны. Благодаря наличию насадки продольное перемешивание оказывается не столь значительным и непрерывно действующая колонна приближается к аппарату полного вытеснения. [c.716]

За последние годы опубликовано много работ, посвященных перемешиванию в трубах, слоях насадки, в химических реакторах. Однако, несмотря на указания о существенном продольном перемешивании в экстракционных аппаратах, количественных и сравнительных данных по перемешиванию в экстракционных [c.65]

Уменьшение продольного перемешивания в сплошном барботажном слое достигается установкой по высоте аппарата тарелок провального типа или заполнением аппарата насадкой. [c.498]

В периодических методах (1) масштаб хроматографического процесса расширяют за счет увеличения диаметра слоя насадки с одновременным использованием специальных систем радиального перемешивания газового потока при минимальном продольном перемешивании. В непрерывных методах (2) слой хроматографической насадки движется навстречу потоку инертной подвижной фазы. При надлежащем выборе скоростей движения слоя насадки [c.332]

В работе [46] исследовалось продольное перемешивание в барботажных насадочных колоннах как по сплошной, так и по дисперсной фазам. Опыты проводились в лабораторных колоннах диаметром 0,14 0,15 0,19 и 0,30 м с высотой слоя насадки 3 м. В качестве насадки использовались шары, цилиндры и кольца Рашига с диаметрами порядка 1—2 см. Жидкость (сплошная фаза) и газ (дисперсная фаза) подавались прямотоком. Измерение коэффициента продольного перемешивания осуществлялось импульсным методом. Отбор проб при вводе трассера проводился в трех точках по высоте колонны. Расчетные значения были при этом идентичными. Полученные авторам экспериментальные данные описываются уравнениями [c.178]

Пример 1-37. Для определения коэффициента продольного перемешивания в насадочной колонне для газовой фазы были проведены опыты по получению выходной кривой отклика на импульсный (мгновенный) ввод индикатора в газовый поток на входе в колонну. Высота слоя насадки 6 м. Скорость газа в колонне (фиктивная) 0,4 м/с. Полученные результаты приведены в табл. 1-5 и на рис. 1-23. Найти величину Е . [c.59]

При исследовании [173] продольного перемешивания в потоках воды и воздуха при их встречном движении в насадочной колонне диаметром 100 мм со слоем насадки высотой 3,6 м. (седла Берля и кольца Рашига размером 12,7 мм) трассером для воздуха служил "Аг, а для воды— 1 (в виде раствора иодида натрия). Долю объема колонны, занимаемую жидкой фазой, определяли по ее задержке Н1а1садкой. Принимая, что Ре зависит от тех же параметров, что и задержка жидкости, для определ ания коэффициента про.долыного перемешивания в жидкой фазе предложили уравнение вида [c.185]

Опыты проводили в колоннах высотой 1250 мм и 2500 мм, запел-ненных керамическими кольцами Рашига размером 25 35 50мм. Кривые отклика регистрировали в шести зонах поперечного сечения. Наблюдалась значительная асимметрия кривых отклика, вызванная наличием застойных зон. С увеличением высоты слоя насадки возрастала интенсивность продольного перемешивания вследствие неравномерности распределения жидкости по сечению.. [c.187]

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]

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]

Автору, очевидно, остались неизвестными многочисленные работы по гидродинамике и массообменной способности аппаратов с турбулентным трехфазным псевдоожиженным слоем, опубликованные на протяжении последних 6—8 лет советскими и зар жными исследователями. Это, естественно, значительно сузило объем информации по рассматриваемому вопросу, изложенной в данной главе. С целью восполнения этого пробела мы приводим список наиболее важных опубликованных работ [8-22]. В последних содержится достаточно обширная информация по ряду аспектов рассматриваемого процесса режимы трехфазного псевдоожижения начало полного ожижения и его зависимость от скоростей потоков ожижающих агентов, их физических свойств, а также от размеров и эффективной плотности элементов насадки динамическая высота слоя и газосодержание перепад давления в слое пределы существования трехфазного псевдоожиженного слоя интенсивность циркуляции элементов насадки в слое величина межфазной поверхности продольное перемешивание массообменная способность аппаратов с трехфазным псевдоожиженным слоем в процессах физн- -ческой абсорбции, хемосорбции и ректификации бинарных Жидких смесей. [c.675]

Рис. 207. Зависимость изменения коэффициента массообмена и высоты слоя насадки от степени продольного перемешивания система аммиак — вода насадка кольца Рашига 15X15 жж

В настоящее время нет полных сведений о распределении времени пребывания в системах с контактом двух жидких фаз, В насадочных колоннах с движущимся вверх газо-жидкостным нотоком величи-чины Рбр по имеющимся данным, колеблются от 100 до 5% соответствующей величины для однофазного потока При противотоке жидкости и газа через кольца Рашига и двух несмешивающихся жидкостей в колонне с насадкой Ре, для жидкой фазы близко к 0,1. При потоке жидкостей сверху вниз через насадочный материал перемешивание уменьшается. По данным Крамерса и Алберды для слоя высотой 0,7 м из колец Рашига размером 10 мм значение ЛГ лежит между 10 и 20. Продольное перемешивание возрастает с уменьшением жидкостной загрузки и слабо зависит от скорости газа. [c.112]

Шестопалов и др. [132] изучали продольное перемешивание в барботажном абсорбере с насадкой (см. стр. 499). По данным этого исследования, вжне зависит от плотности орошения и уменьшается с повышением скорости газа. Дильман и Айзенбуд [132а1 определяли в аппаратах со сплошным барботажным слоем при противотоке и прямотоке газа и жидкости. Опыты показали, что мало зависит от скорости жидкости и возрастает с повышением приведенной скорости газа. Для противотока получены несколько более высокие значения что объяснено более высокой в этом случае относительной скоростью газа. [c.554]

Необходимость модернизации была связана с недостаточной эф-фектавностью протекания процесса экстракции в результате использования в качестве насадки колец Рашига, обладающих такими существенными недостатками как продольное и радиальное перемешивание фаз, наличие различного масштаба застойных зон, изменение со временем гидродинамики взаимодействующих потоков за счёт уплотнения слоев насадки, что приводит к снижению пропускной способности или явлениям зависания фенола при сохранении исходной загрузки. [c.100]

Исследование продольного перемешивания в уголковых насадках проводилось, используя метод импульсного ввода нелетучего трассера индикатора в поток жидкой фазы, подаваемый на орошение насадки с последуюш,им измерением содержания индикатора в выходном потоке. В качестве индикатора использовался водный раствор хлористого натрия, содержание которого в потоке жидкости измерялось кондуктометрически. Измерения концентрации трассера проводились периодически, начиная с момента импульсного ввода индикатора и заканчивая моментом полного вывода индикатора из опытной установки. Результатом измерений являлась кривая распределения времени пребывания индикатора в слое исследуемой насадки - С-кривая отклика на импульсное возмущение по составу потока орошения. Эксперименты проводились на уголковых насадках обоих типов в условиях противотока газ-жидкость при фиксированном значении плотности орошения и = 18.6 м /(м /ч) и изменении нагрузки по газовой фазе в диапазоне 1,28<0у<20,34 м /ч. Кроме того, исследование продольного перемешивания в уголковой насадке проводилось при плотности орошения и = 29,4 м /(м /ч). [c.16]

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]

Аппараты первого типа получили название роторных, поскольку мешалки (дисковые, турбинные и др.) крепятся на общем валу — роторе. Для уменьшения продольного перемешивания фаз, усиливающегося с введением мешалок, аппараты секционируют неподвижными горизонтальными перегородками (кольцевыми, ситчатыми или слоем насадки). Практически во всех конструкциях, кроме той, в которой используется слой насадки, расслаивание фаз происходит в отстойных зонах, расположенных на концах аппаратов. Роторные экстракторы могут быть очень эффективными. В наиболее удачных конструкциях на 1 м аппарата может достигаться до 10 теоретических ступеней. Однако эффективность роторных экстракторов существенно падает с увеличением диаметра аппарата. Связано это с высокой неравномерностью распределения плотности диссшшрусмой энергии вокруг обычной мешалки и [c.37]

Промышленный насадочный абсорбер с регулируемым запасом жидкости был испытан при более высоких нагрузках по газу (до 0,27 м/с при Р = 2,5 МПа) и по жидкости (до 106 м/ч) на Черкасском ПО Азот . Степень карбонизации насыщенного раствора МЭА с концентрацией 2,5 кмоль/м была повышена с 0,6—0,65 до 0,68—0,74 моль/моль при затоплении нижнего слоя насадки на 2—3 м. Отметим, что увеличение запаса жидкости лишь в нижней части абсорбера и секционирование по высоте аппарата позволили, как подробно описано в работах [210, 233, 234], получить заметно лучшие показатели по сравнению с показателями при использовании абсорбера с высокослойными ситчатыми тарелками. Работа последнего характеризуется нестабильностью и неравномерностью барботажа, свойственной аппаратам без продольно-поперечного секционирования, интенсивным продольным перемешиванием жидкости, значительным брызгоуносом. [c.209]

Перемешивание фаз. Перемешивание фаз в треяфаз ном взвешенном слое характеризуется иоэффициентами продольного и по-. перечного перемешиваний жидкой фазы, кратностью циркуляции насадки, числом ячеек и т. д. и может быть описано с помощью диффузионной модели [37, 47, 68]. Изучение [68] продольного и поперечного перемешиваний в жидкой фазе трехфазного взвешенного слоя воздух — вода—шарики диаметром 0,87 мм и плотностью 2700 кг/м в колонне диаметром 176 мм, высотой 1500 мм, с решеткой со свободнымги сечениями 1,03 и 0,26% показало, что рост скорости газа увеличивает продольное перемешивание, увеличение скорости жидкости ослабляет эффект продольного перемешивания, наличие твердой дисперсной фазы существенно снижает эффект продольного перемешивания, неравномерность, поля концентраций индикатора в трех фазном [c.152]

Для уменьшения продольного перемешивания и каналообра-зования в колонне на расстоянии 3—4,5 м друг от друга устанавливают перераспределители потоков. Схема установки такого перераспределителя показана на рис. 274. Тяжелая (сплошная) фаза проходит через сливные патрубки тарелки, а легкая (дисперсная) фаза собирается под тарелкой в виде сплошного слоя и вновь диспергируется в слое насадки, находящемся на тарелке. Конструкция перераспределительных тарелок приведена в разделе Колонны с перфорированными (ситчатыми) тарелками (стр. 562). Аналогичные конструкции используют для диспергирования тяжелой фазы и начального распределения той или иной фазы на конце колонны. [c.549]

В колоннах очень больших диаметров влияние продольного перемешивания может приводить к противоположным результатам. Все опытные данные получены при применении слоев насадки высотой 1100 мм- Лишь в опытах на колонне диаметром 102 мм с насадкой 2" высота слоя насадки составляла 1850 мм при этом величина Hto возрастала примерно на 10%, что указывало на наличие концевого эффекта. [c.560]

В первом случае при термическом хлорировании используют хлоратор типа а, в котором холодные реагенты быстро подогреваются разогретой насадкой, играющей роль аккумулятора тепла. При термокаталитическом хлорировании то же самое достигается за счет нагретых частиц псевдоожиженного слоя катализатора или теплоносителя (тип б), причем для сильноэкзотермических синтезов полихлоридов метана регулирование температуры возможно за счет впрыскивания жидкого I4. В обоих с-лучаях наблюдается значительное продольное перемешивание смеси, но при получении хлоридов метана это не так существенно, так как все они имеют практическое применение. При подаче в хлоратор подогретых реагентов (синтез аллилхло-рида) реакция может начинаться уже в смесителе, и хлоратор выполняют в виде пустотелой трубы со значительным отношением ее высоты к диаметру (тип в). [c.114]

Пульсация приводит к улучшению распределения дисперсной фазы и к существенному усилению поперечного перемешивания. Как показано в работе [10], подъем кривой йт = /( ) при малых нагрузках и ш О, наблюдавшийся в отсутствие пульсации при исследовании эффективности колонны диаметром 200 мм, исчез уже при умеренной интенсивности пульсации. Это объясняется тем, что коэффициент турбулентной диффузии пропорционален скорости потока и при подаче пульсации увеличивается в отношении яЛус, т. е. в 20—100 раз, с соответствующим увеличением поперечного перемешивания. В результате поперечная неравномерность работы колонны существенно уменьшается. Мы уже упоминали, что эффективный продольный коэффициент Оэфф уменьшается при возрастании поперечного DJ . Если принять, что эфф приблизительно обратно пропорционален DJ , то из приведенного расчета изменения следует, что пульсация уменьшает Ьэфф, а следовательно, и Лп в лУ/Ус раз, т. е. на один-два порядка. Поэтому эффективность пульсирующих насадочных колонн лишь слабо зависит от их диаметра. Однако при достаточно больших высотах и диаметрах потребуются и секционирование, и установка специальных распределителей. Теория может дать некоторые рекомендации. Поскольку пульсация сильно интенсифицирует перемешивание, длину разрывов между слоями насадки можно существенно сократить (например, до величины порядка 100 мм). Длина секций в ряде случаев должна быть порядка ВЭТС лабораторной колонны (особенно [c.316]

Для расчета промышленных орошаемых насадочннх колонн необходима количественная оценка влияния размеров аппарата на интенсивность продольного перемешивания жидкости, однако такие данные в литературе отсутствуют. Влияние высоты слоя было исследовано нами в колоннах с диаметрами, 15 см (насадка - кольца Ра-шига - 15 мм) и с(ц= 40 см ( 25 мм) в диапазоне [c.16]

Для расчета промышленных орошаемых наоадочных колонн необходима количественная оценка влияния размеров аппарата на интенсивность продольного перемешивания жидкости, однако такие данные в литературе отсутствуют. Влияние высоты слоя было исследовано нами в колоннах с диаметрами, с( (= 15 см (насадка - кольца Ра-шига - <( = 15 мм) и с(ц= 40 см ( = 25 мы) в диапазоне высот Н = I - 8 м при плотности орошения Д =1-60 м/час. Результаты представлены на рисунке.С ростом Н коэффициент эффективной диффузии возрастает пропорционально нО,35-0,5 Полученную зависимость можно объяснить, используя результаты теоретического анализа дисперсии индикатора в пуазейлевском потоке /I/, где рассеяние вещества, как и в орошаемом слое, определяется различием продольных составляющих скоростей с поперечным обменом. В том случае, когда время пребывания в слое оказывается достаточно велико и радиальная диффузия в значительной мере выравнивает радиальный градиент концентрации, рассеяние индикатора вдоль оси канада удовлетворительно описывается с помощью диффузионного приближения и будет увеличиваться пропорционально корню квадратному из времени, то есть ДХ = . Если время пре- [c.16]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология