Перемешивание газовой фазы

Полное перемешивание потока одной из фаз при отсутствии межсекционной рециркуляции второй фазы (например, при полном перемешивании газовой фазы и отсутствии обратных потоков жидкости в секционированных барботажных колоннах). [c.214]

Таким образом, в слое газо-жидкостной эмульсии обеспечивается значительное развитие межфазной поверхности при быстром обновлении ее и особенно сильном перемешивании газовой фазы, которая обладает меньшей вязкостью, чем жидкая. Эти факторы обеспечивают сильное увеличение интенсивности процессов массо- и теплообмена по сравнению с барботажным слоем при одинаковых потоках жидкости. [c.141]

Продольное перемешивание газовой фазы. Во всем диапазоне газовых нагрузок структура потока газовой фазы близка к идеальному смешению [24—261. При малых газовых нагрузках (ш,. < < 2,5 см сек) структура потока газовой фазы описывается тремя— семью ячейками идеального смешения, при больших газовых нагрузках — идеальным смешением. [c.273]

Установлено, что при более точном измерении концентрации газа-трассера при помощи малоинерционного газоанализатора инфракрасного поглощения структура потока газовой фазы описывается шестью— десятью ячейками идеального смешения во всем диапазоне газовых нагрузок. В аппаратах с малой высотой газо-жидкостного слоя вследствие усиления влияния концевых эффектов продольное перемешивание газовой фазы значительно повышается. При увеличении диаметра аппарата продольное перемешивание газовой фазы практически не меняется. Это имеет важное практическое значение, так как позволяет распространять экспериментальные данные о продольном перемешивании, полученные на опытных установках, на промышленные аппараты. [c.273]

При секционировании аппарата перегородками продольное перемешивание газовой фазы увеличивается вследствие задержки части пузырей возле перегородок. [c.273]

Главнейшими факторами, определяющими изменение скорости процесса во взвешенном слое по сравнению с неподвижным являются применение более мелких зерен, изотермичность слоя, образование газовых пузырей внутри слоя и перемешивание газовой фазы. [c.92]

Образование в слое крупных пузырей и осевое (продольное) перемешивание газовой фазы сильно уменьшают движущую силу процесса и снижают скорость его [1—3, 54, 55, 63—73]. Неоднородность взвешенного слоя по концентрации твердых частиц (наличие пузырей), характеристики пузырей и перемешивание газов подробно рассмотрены в главе I. Действие пузырей и перемешивание приводят к тому, что в лабораторных аппаратах малого сечения наблюдаются режимы перемешивания между идеальным вытеснением и полным смешением (см. главу III). Для примера на рис. 55 приведены типичные результаты лабораторных опытов [63]. Они показывают, что в реакторе малого размера (трубки диаметром 30 и 73 мм) совместное влияние проскока г аза в виде пузырей и перемешивание газов сказы- [c.96]

Степень перемешивания газовой фазы 7 — 100 % (полное) 2 — 7П% 3 - 40% 4 - 10%. [c.294]

В зоне кипящего слоя твердые частицы находятся в режиме идеального перемешивания, газовая фаза — в режиме идеального вытеснения. [c.108]

Таким образом, можно с уверенностью говорить о практически совершенном перемешивании твердой фазы в, кипящем слое и несовершенном перемешивании газовой фазы. Следствием сказанного являются четыре важных вывода [c.137]

В зависимости от режима перемешивания газовой фазы в биореакторе средняя движущая сила процесса массопередачи кислорода будет выражаться [c.140]

Наличие дискретной фазы пузырей и перемешивание газовой фазы само по себе еще не определяет их влияния на результаты химического процесса. [c.317]

Существенную роль в механизме крекинга в псевдоожиженном слое теплоносителя (или катализатора) играет диффузия газа к наружной поверхиости частиц теплоносителя и к внутренней поверхности пор. Исследования псевдоожиженного слоя показали, что в нем происходит перемешивание и твердой и газовой фаз. При этом перемешивание газовой фазы осуществляется в продольном направлении и почти отсутствует в радиальном. В результате состав реагирующей смеси практически одинаков по всей высоте слоя и на выходе из него. Отсюда следует, что для достижения заданной глубины превращения сырья в псевдоожиженном слое объем катализатора должен быть в несколько раз больше, чем в стационарном. Из рис. 8 видно, что объемы стационарного и псевдоожиженного слоев для реакций первого и второго порядка близки при небольшой степени превращения и весьма различаются при углублении процесса. В случае торможения процесса образующимися продуктами разница становится заметной даже при малой глубине превращения. [c.40]

Конкретные расчетные формулы вида (VII.40) аналогичны (VI.66) и (VI.67). При определении рабочей скорости газа ш следует учитывать, что с увеличением W возрастают коэффициенты скорости массо- и теплопередачи, но снижается движущая сила процесса катализа вследствие усиления перемешивания газовой фазы и увеличения размеров газовых пузырей. Кроме того, повышение скорости газа увеличивает гидравлическое сопротивление решетки, высоту взвешенного слоя и усиливает истираемость катализатора. Для катализа под атмосферным давлением применяют w==2Wb—Зшв в колоннах высокого давления нерационально большое увеличение высоты взвешенного слоя и потому применяют w = l,3—2Wb. Если наиболее важной задачей является теплоотдача от взвешенного слоя к теплообменникам, то w = 4wu—6wb. [c.252]

Недостатком псевдоожиженного слоя является продольное перемешивание газовой фазы, приводящее к выравниванию концентраций реагентов и, следовательно, к снижению скорости реакции. [c.62]

Для проведения процессов растворения газов широко используются аппараты с высоким барботажным слоем (см. 1.4.1 и 6.7.1). Их основными преимуществами являются достаточно развитая поверхность контакта фаз, простота конструкции, которая позволяет проводить процессы под высоким давлением, большое время пребывания жидкости в аппарате. В барботажных аппаратах формируется неустойчивое циркуляционное движение жидкости по высоте аппарата, которое обеспечивает не только интенсивное перемешивание жидкости, но и вовлекает в циркуляционное движение более мелкие пузыри. В ряде случаев (например, при проведении окислительных процессов с участием кислорода воздуха) такое перемешивание газовой фазы по высоте аппарата снижает движущую силу процесса растворения. Простые барботажные устройства трубы с отверстиями, дырчатые тарелки, колпачки с прорезями — не позволяют получить пузыри небольших размеров и тем самым обеспечить высокоразвитую поверхность контакта. Кроме того, вихревое движение жидкости приводит к тому, что при высоте барботажного слоя более 0,8-1,0 м пузыри начинают коалесцировать. Поэтому размер пузырей в барботажных аппаратах обычно колеблется от 4 до 10-12 мм. Более мелкие пузыри образуются при барботировании (продавливании) газа через специальные распределительные устройства из пористых материалов (керамики, металла, химически стойких полимеров). Однако такие устройства не могут использоваться в жидкостях с высоким содержанием взвешенных или смолистых веществ. Пузыри размером до 4 мм удается получить в аппаратах с мешалками (см. 6.1.4 и 6.7.3). Однако в таких аппаратах возрастает интенсивность циркуляции жидкости, что приводит к увеличению дисперсии времени пребывания пузырей по сравнению с обычными барботажными аппаратами. Наличие вращающихся деталей не позволяет использовать аппараты с мешалками при высоких давлениях. Высоки также и энергозатраты на перемешивание жидкости. [c.48]

ПЕРЕМЕШИВАНИЕ ГАЗОВОЙ ФАЗЫ [c.68]

Из этого следует, что не исключено различие между характером перемешивания газа в аппаратах малого и большого диаметров. Таким образом, результаты работ [123] и [106] о влиянии диаметр аппарата на интенсивность перемешивания газовой фазы в псевдоожиженном слое находятся в противоречии. [c.70]

В работе было установлено, что влияние продольного перемешивания газовой фазы распространяется вниз, навстречу псевдоожи-жающему потоку, на глубину около 2 м. При отсутствии циркуляции твердой фазы коэффициент продольного перемешивания увеличивается е повышением линейной скорости газа. В циркулирующем псевдоожиженном слое коэффициент продольного перемешивания возрастает при повышении удельной скорости циркуляции твердой фазы (выражаемой в т/м ч) даже при постоянной линейной скоро- [c.70]

У каждого из этих способов есть свои преимущества и недостатки. В первом случае получается простое конструктивное решение и нет опасности проскоков, но очень трудно получить хорошо перемешанную топливную смесь, что вызвано плохим перемешиванием газовой фазы в кипящем слое. Это приводит к неполному сгоранию и догоранию топлива над слоем при 800—1000 С даже при увеличении высоты слоя. [c.273]

Л у 3 а н о в а Т. И., Ф р а й м а н Р. С., Г е л ь п е р и н Н. И. Исследование перемешивания газовой фазы в псевдоожиженном слое. В сб. Процессы и аппараты химической технологии . Труды Московского ин-та тонкой химической технологии им. М. В. Ломоносова. М., 1967. [c.196]

В предыдущих параграфах рассматривалось взаимодействие жидкости и бактерий в биореакторах, но во всех аэробных системах следует, кроме того, учитывать наличие газовой фазы — либо воздуха, либо воздуха, обогащенного кислородом. Понятно, что в реакторах с барботажем среднее время пребывания газовой фазы существенно меньше, чем время пребывания фазы жидкость — микроорганизмы . Следовательно, в зависимости от конфигурации биореактора, типа перемешивания и вводимой в реактор мощности газовая фаза может находиться как в режиме идеального вытеснения, так и в режиме полного смешения. Степень перемешивания газовой фазы зависит от движущей силы массопереноса в системе газ — жидкость и имеет большое значение для конверсии субстратов. [c.106]

Сравнивая результаты, полученные на пилотной (табл. 1) и на опытной (табл. 2) установках, можно видеть, что среднее содержание гексахлорбутадиена в продукте практически не отличается, хотя время контакта в лабораторных условиях гораздо меньше, чем на опытно-промышленной установке. Это, по-видимому, обусловлено тем, что с увеличением диаметра аппарата с кипящим слоем снижается эффективность процесса. Последнее происходит за счет увеличения отрицательного эффекта продольного перемешивания газовой фазы. [c.62]

С увеличением диаметра реактора степень превращения полихлорбутанов значительно понижается за счет увеличения отрицательного эффекта продольного перемешивания газовой фазы. [c.66]

Судя по результатам работ [5], указанные оптимальные параметры могут сохраниться без существенных изменений и при переходе к реактору промышленного масштаба, тогда как оптимальное значение времени контакта с увеличением диаметра реактора необходимо значительно увеличить. Для реактора диаметром 500 мм за оптимальное следует принять время контакта не менее 9—10 сек, что в основном обусловлено отрицательным эффектом продольного перемешивания газовой фазы в кипящем слое. [c.80]

Установкой соответствующих тормозящих насадок (провальных решеток) можно значительно снизить степень продольного перемешивания газовой фазы и улучшить однородность кипящего слоя и тем самым ограничить необходимость дальнейшего увеличения времени контакта с увеличением диаметра реактора, что также подтверждено в предыдущих работах [5]. [c.81]

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]

К у лов Н. H., М а л ю с о в В. А., Массоотдача в трубке с орошаемой стенко.ч при перемешивании газовой фазы, ДАН СССР, 173, № 4, 876 (1967). [c.578]

Характер катализатора и температурного режима окислительного процесса определяет выбор тина реактора. При наличии износоустойчивого катализатора более эффективными, как правило, являются реакторы кипящего слоя,. позволяющие приближаться к оптимальному температурному режиму при отсутствии перегревов пли переохлаждений в различных зонах слоя катализатора. С большой осторожностью, после тщательного изучения, следует применять метод кипящего слоя для процессов, в которых целевым является продукт неполного окисления, например, формальдегид при окислении лметаиа или метанола. В таких случаях возможно увеличение химических потерь исходного вещества за счет вредного влияния перемешивания газовой фазы в кипящем слое, а также вследствие протекания побочных гомогенных реакций в свободном объеме, который в кипящем слое всегда больше, чем в неподвижном. [c.138]

Например, очень интенсивно проходит обжиг колчедана в псевдоожиженном слое благодаря малым размерам частиц, интенсивному перемешиванию газовой фазы и развитой поверхности твердого реагента, обеспечивающих высокую скорость внутрифаз-ного массопереноса. В колоннах синтеза аммиака в качестве катализатора используют гранулы губчатого железа, имеющие высокую удельную поверхность. [c.270]

Исследования псевдоожиженного сло5[ показали, что в нем происходит перемешивание и твердой, и газовой фазы. При этом перемешивание газовой фазы осуществляется в продольном направлении и почти отсутствует в радиальном. В результате состав реагирующей [c.81]

Отрицательное влияние на ход процесса имеет продольное перемешивание газовой фазы в кипящем слое, которое может приводить к значительному снижению концентрации исходных веществ на входе в аппараг и, следовательно, к снижению скорости реакции. Вредное влияние продольного перемешивания уменьшается при разделении зоны контактирования на несколько последовательно расположенных секций. [c.416]

Наибольшую трудность представляет определение оптимального числа взвёшивапия ио1ю . Понятно, для производственных условий действительная скорость должна быть значительно выше скорости взвешивания Ша и много меньше скорости, соответствующей уносу зерен и у особенно это относится к полидисперсным материалам. Следует учитывать, что при росте ю снимаются внешнедиффузионные торможения и растет к [в формуле (1)], но одновременно уменьшается Ас вследствие перемешивания газовой фазы и растет гидравлическое сопротивление слоя, так как при данной объемной скорости высота исходного слоя Но пропорциональна IV. Увеличение т вызывает рост HyJ и, следовательно, рост общей высоты аппарата сильно возрастает истирание зерен. Для выравнивания температуры в слое IV должна быть в среднем раза в два больше, чем г в, а максимальные коэффициенты теплопередачи от взвешенного слоя к теплообменным поверхностям достигаются при и /ц в 4—6 [9, 10]. Следо вательно, оптимальное число взвешивания (и размер зерен катализатора) следует определять на основе многократных технологических и экономических расчетов с учетом противоречивого влияния 1р1юв на различные параметры технологического режима. [c.296]

Были предприняты попытки у.меньшпть сопротивление массопередаче через поток газа-носителя посредством свертывания полой капиллярной колонки в спираль малого диаметра [22, 23]. Это активизирует радиальный вторичный поток. Под напряжением вследствие влияния инерции газ, который находится в центре трубки, стремится вытекать по направлению к наружной стенке. Развивается вторичная циркуляция, и появляются две вращающиеся ячейки, по одной ячейке на каждой стороне плоскости, перпендикулярной оси спирали и проходящей через центр поперечного сечения трубки. Этот радиальный поток активизирует перемешивание газовой фазы и заметно уменьшает дисперсию неудерживаемого вещества. Одпако удерживаемые вещества должны по-прежнему диффундировать через сечение всей трубки, а это занимает время [22]. Зависимость сопротивления массопередаче в газовом потоке от к очень велика, и, по-видимому, для удерживаемых соединений (т. е. для соединений, которые мы желаем разделить) значительного по- [c.124]

На рис. У1-26,/4 [565] иллюстрируется характер движения ожижающего агента в различных системах. Как видно из зтого рисунка, в условиях опыта псевдоожиженный слой приближался к системам с полным перемешиванием. Опыт проводился с мгновенными прекращениями подачи газа, поэтому кривая С/Си = /(т/2о) падает от 1 до 0. Аналогичные данные (рис. У1-26, Б) получены [229] в условиях, когда слой, ожиженный воздухом, быстро переключался на ожижение углекислым газом. Последний рисунок питересен тем, что на нем представлена характеристика движения газа в пустом аппарате. Нарастание Ссо, во времени характеризует процесс перемешивания газовой фазы, который представлен поднимающейся кривой и описывается уравнением С = = 1—Заметим, что по данным первых опытов [565] интенсивность обратного перемешивания газа при его движении в пустом аппарате и неподвижном слое практически одинакова. [c.209]

Скорость ожижающего агента значительно влияет также на истирание твердой фазы, пылеунос и, наконец, на степень перемешивания. Так, скорость реакции окисления ЗОг в псевдоожижепном слое [371] существенно зависит от интенсивности перемешивания газовой фазы, т. е. от степени выравнивания ее состава по высоте слоя. По данным [371], двукратное увеличение линейной скорости газа при прочих [c.573]

В работе [163 ] исследовалось перемешивание газовой фазы в псевдоожиженном слое. В слой вводился трассируюгций газ и определялось его содержание выше и ниже ввода. Предложено следуюш ее уравнение [c.68]

В последнее время появились рекомендации [16] к проведению процессов в кипящем слое катализатора в аппаратах с последовательным секционированием, направленные на устранение вредного перемешивания газовой фазы и улучшение меж-фазного массообмена. Точных сведений о работе этих аппаратов пока нет. Секционированные аппараты обладают повышенной эффективностью (см. гл. VI, п. 4), однако коструктивная сложность таких аппаратов значительно увеличивается. [c.175]

Характеризуя реакционные аппараты с кипящим слоем катализатора интенсивностью внутриреакционной циркуляции, большинство авторов приходит к выводу о практической полноте перемешивания твердой фазы, особенно для случаев, когда отношение диаметра сосуда к высоте слоя достаточно велико. Что же касается вертикального перемешивания газовой фазы, то в условиях однородного псевдоожиженного слоя, в котором отсутствуют пузыри барботирующего газа (и н р), последний совершает в основном поступательное движение и перемешивание его по вертикали невелико. [c.420]

Следует отметить и другие важные аспекты этой проблемы. Во-первых, даже в некоалесцирующих системах хорошее перемешивание газа будет происходить только в воронке, образуемой мешалкой, благодаря рециркуляции диспергируемого воздуха [397]. Конечно, некоалесцирующие системы могут благодаря этому механизму иметь более высокий уровень перемешивания газовой фазы, чем коалесцирующие, поскольку маленькие пузырьки, образующиеся в первых, лучше участвуют в рециркуляции, чем большие пузырьки, образующиеся в последних. Во-вторых, поверхностная аэрация увеличивает, хотя и в незначительной степени, количество воздуха, получаемого с помощью глубинной аэрации [397, 398]. Подробности о реакторах такого типа приведены в [399]. [c.201]

Величину удельное объемной поверхности контакта фаз (а, м /м ) определяли химическим методом , используя абсорбцию СО2 елочью из смеси с воздухом. При вычислении поверхио-С1И контакта фаз на осаовании экспериментальных данных принимали идеальное вытеснение по газу и полное смешение по жидкости в каждой секции. Если иметь в виду, что в условиях опытов в той иди иной мере имело место перемешивание газовой фазы, то полученные значения объемной удельной поверхности контакта фаз следует рассматривать как минимальные. [c.117]

При анализе процесса нестационарного нагрева (охлаждения) слой материала рассматривается как состоящий по высоте из N одинаковых по величине псевдосекций идеального перемешивания по газовой и твердой фазам теплофизические свойства газа и материала, а также температура газа на входе в слой за время процесса считаются постоянными теплообменом со стенками камеры и потерями тепла в окружающую среду можно пренебречь. В псевдосекционной модели перемешивания газовой фазы ее температура в пределах каждой псевдосекции одинакова и ступенчато изменяется при переходе от секции к секции. Такая модель описывается системой уравнений, связывающих отданное газом и полученное материалом тепло в каждой псевдосекции, а в пределах всего слоя — суммарное пере- [c.142]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология