Движение жидкости в слое насадки

Картина, подобная описанной, может наблюдаться при движении жидкости по насадке или по другой поверхности с разрывами непрерывности течения. Однако модель слишком сложна. Очевидно, что потребовалось бы по крайней мере два параметра для описания гидродинамических условий при переносе, которые соответствовали бы толщине ненарушаемого слоя и частоте омоложения . [c.103]

В этом разделе будет рассмотрено движение жидкости через насадку (слой неподвижных частиц) под действием постоянного перепада давлений. [c.24]

Другим важным этапом расчета является определение диаметра теплообменника смешения. Он должен быть таким, чтобы скорость газа была максимальной и, вместе с тем, не происходило бы задержки движения жидкости по насадке. Вычислив диаметр аппарата, можно подсчитать высоту слоя насадки и затем определить основные конструктивные размеры теплообменника. [c.339]

Отдельные частицы больше не находятся в постоянном соприкосновении, а могут более или менее свободно передвигаться в слое. При дальнейшем возрастании скорости жидкости доля объема, занятая пустотами, стремится к единице. Частицы в конце концов отделяются друг от друга настолько, что ведут себя как обособленные частицы. Если подъемная сила, действующая на частицу, становится значительно больше ее веса, частица совершенно выносится из слоя. Таким образом, при минимальной скорости ожижения (плотный слой) движение сходно с движением в слое насадки, а при высоких скоростях (расширившийся слой) — с обтеканием одиночной частицы. [c.196]

Известно множество конструкций колонных аппаратов, обусловленное различием характера и режима осуществляемых технологических процессов. Часто для одних и тех же процессов применяют различные аппараты. Всеобъемлющая классификация колонных аппаратов затруднительна, однако их можно классифицировать по отдельным характерным признакам. В аспекте рассматриваемой проблемы напрашивается классификация по способу контакта взаимодействующих потоков (фаз). При этом аппараты можно разделить на два относительно обширных класса. К первому принадлежат аппараты с непрерывным контактом взаимодействующих потоков на всем пути их движения. Сюда относятся несекционированные колонны насадочные (со сплошным слоем насадки), пленочные и барботажные (с одним, неразделенным, слоем жидкости или твердых частиц), распылительные. [c.13]

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]

IX-1-5. Значения эффективной поверхности контакта фаз. При орошении насадочной колонны жидкостью толщина и скорость жидкостного слоя изменяются от точки к точке по поверхности насадки. В случае физической абсорбции газа жидкостью на тех участках, где движение жидкости замедлено или ее слой очень тонок, может происходить практическое насыщение абсорбируемым газом, вследствие чего вклад этих участков в общую скорость абсорбции невелик. С другой стороны, если рассматривать не абсорбцию, а испарение орошающей жидкости в поток газа, то следует ожидать, что эффективный вклад различных участков поверхности, покрытой жидкостью, в суммарную скорость испарения будет практически одинаковым. Значит, поверхность контакта жидкости и газа, эффективная для испарения ( смоченная поверхность ), больше поверхности, эффективной для физической абсорбции газа. [c.215]

Гидродинамическая обстановка на тарелке (или слое насадки) суш ественно влияет на эффективность массопереноса, на степень достижения равновесных значений концентраций фаз. Чем ниже эффективность тарелки, тем, очевидно, необходимо большее время пребывания фаз в контакте или большая поверхность контакта. При движении жидкости вдоль контактного элемента наблюдается неравномерность массопереноса, обусловленная различными градиентами концентраций (движущей силы), различной высотой слоя жидкости, обратным забросом фаз, различной гидродинамической обстановкой и т. д. Поэтому целесообразно воспользоваться для оценки эффективности массопереноса характеристиками локальных объемов массообменного пространства, в пределах которых может быть принята однородная гидродинамическая структура потоков, и определять эффективность контактной ступени интегрально. Такой характеристикой эффективности массопереноса является локальный КПД в форме уравнения (4.59), записанный для многокомпонентной смеси в матричном виде как [1, 45, 46] [c.131]

Для независимого определения параметров гидродинамической структуры потоков в насадке предложен метод, основанный на использовании условий нестационарной гидродинамической обстановки в слое насадки [78]. Принимая, что при неустановившемся движении потока жидкости распределение его массы в насадке вдоль оси движения происходит в соответствии с механизмом, аналогичным диффузионному. уравнение распределения массы потока жидкости в слое можно записать [c.399]

Движение газа и орошающей жидкости через слой насадки характеризуется критериями Рейнольдса для газа (Rer) и для жидкости (Re ). Критерий R r определяется по формуле (6-101). [c.608]

Эффективность насадочных колонн. В насадочной колонне потоки пара и жидкости непрерывно контактируют между собой, обмениваясь веществом и энергией. Эффективность массообмена зависит от удельной поверхности насадки, размеров насадочных тел, высоты слоя насадки, гидродинамического режима движения потоков контактирующих фаз, а также от физико-химических свойств компонентов разделяемой смеси. [c.272]

Движение жидкости через зернистые слои и насадки рассматривается в гл. X. [c.65]

Равномерность распределения жидкости определяется первоначальным распределением подаваемой на насадку жидкости (т. е. работой оросительного устройства) и изменением равномерности, вносимым насадкой. При течении жидкости по насадке распределение жидкости изменяется так, что даже при равномерной подаче орошения на верхние слои насадки равномерность в нижних слоях нарушается. В некоторых случаях (например, если орошение подается в небольшом числе точек) при стенании жидкости по насадке равномерность распределения увеличивается. Движение газа также оказывает влияние на равномерность распределения жидкости. Большинство исследований по распределению жидкости на насадке проводилось в колоннах малых диаметров с мелкими насадками и поэтому полученные результаты не всегда можно применить в производственных условиях. Для колонн малого диаметра характерно достижение жидкостью стенок колонны, после чего значительная часть жидкости течет по стенкам, хотя часть ее иногда возвращается. [c.426]

В насадочных колоннах пар и жидкость движутся в противоположных направлениях через слой твердых тел различной формы. При изучении противотока пара и жидкости через слой насадки было установлено четыре основных гидродинамических режима. Эти режимы возникают в зависимости от плотности орошения и от скорости движения пара. [c.46]

Газ и жидкость движутся, как правило, противотоком в пром-сти используют также H.a. с прямоточным (нисходящим) движением фаз при высокой скорости газа (до 10 м/с). В слое насадки жидкость стекает по ее элементам гл. обр. в виде тонкой пленки, и пов-стью контакта фаз является в осн. смоченная пов-сть насадки, поэтому H.a. можно рассматривать как разновидность пленочных аппаратов. При перетоке жидкости с одного элемента насадки на другой жидкая пленка разрушается, и на нижележащем [c.172]

При некоторой скорости движения газов (пара) жидкость заполняет большую часть свободного объема слоя насадки и часть ее захватывается проходящими газами, т. е. возникает вторичный унос. Максимально допустимой считается нагрузка, при которой не наблюдается вторичный унос жидкости этой нагрузке соответствует максимальная эффективность сепарации. Оптимальная скорость восходящего потока перед горизонтальным пакетом при небольшом уносе жидкости рассчитывается по эмпирическому уравнению [c.168]

Поскольку зернистые материалы и насадки могут быть разнообразной формы (гранулы, таблетки, шарики, кольца и т.п.), то каналы, образованные пустотами в слоях этих материалов, имеют очень сложную конфигурацию. Поэтому при движении жидкости или газа через неподвижные зернистые слои поток одновременно обтекает отдельные элементы слоя и движется внутри каналов сложной формы. Анализ такого движения составляет смешанную задачу гидродинамики. Однако для упрощения расчета подобных процессов их обычно относят к внутренней задаче тогда, в соответствии с уравнением (6.24), можно записать [c.120]

При движении жидкости через слой зернистого материала или насадки турбулентность развивается при значительно меньших, чем при движении жидкости по трубам, значениях Ке (так, ламинарный режим существует при Ке < 50). [c.122]

Различают четыре режима встречного движения жидкости и газа в слое насадки. При небольших расходах газа и жидкости последняя стекает в виде пленки по поверхности насадки, величина Из не зависит от скорости газа но перепад давления Лр выше, чем при движении газа через слой неорошаемой насадки (линия на рис. Х-20). Границей этого, пленочного режима является точка начала торможения, или п о д в и с а -ния В . [c.485]

Движение газа и жидкости через слой насадки осуществляют противотоком или прямотоком. Противо-точное движение фаз обычно организуют в процессах абсорбции, десорбции, ректификации, а прямоточное — при проведении химических реакций. Для расчета аппаратов необходимо знать основные гидродина- [c.568]

При противоточном движении фаз через слой насадки (жидкость движется сверху вниз) определяют несколько характерных режимов движения потоков в зависимости от скорости газа. Области существования этих режимов зависят не только от скорости газа, но и от плотности орошения жидкостью, свойств жидкости и газа (плотности и вязкости), типа и размера насадки [4, 46-48]. [c.570]

В аппаратах с непрерывным контактом фаз массопередача между газом и жидкостью осуществляется при неупорядоченном движении потоков в слое насадки либо при упорядоченном пленочном или вращательном движении потоков. Аналогичная тенденция увеличения производительности аппарата с непрерывным контактом [c.13]

Для расчета массопередачи в газовой фазе при противоточном движении газа и жидкости в слое насадки из мелких сфер диаметром 1,7—9,4 мм в работе [70] использовалась аналогия Чилтона — Кольборна [c.103]

Движение жидкости вызвано градиентом давления Ар/Ь, действующим в направлении, показанном на рис. 5 Ар представляет собой перепад давления вдоль слоя насадки высотой L. Градиент давления вызывает тангенциальное напряжение то, действующее вдоль стенок канала, и так как по- верхность стенок равна Ы/со Х, то, используя (1.4), будем иметь [c.26]

Сходство между кривыми для единичной сферической частицы и для слоя насадки на рис. 4 свидетельствует о тесной связи между характером движения жидкости в том и другом случаях. Характер движения в трубе без насадки, положенный в основу анализа течения жидкости через слой насадки в разделе 1.5, а, заметно отличается. В частности, отклонение от прямолинейной зависимости в случае ламинарного режима происходит постепенно между Re l и Re 1000 как для единичной сферической частицы, так и для слоя насадки, а в случае трубы без насадки — резко при Re 2000. Постепенный переход от чисто ламинарного движения происходит благодаря изменению характера потока позади сферы вероятно, подобное изменение наблюдается позади каждого элемента в слое насадки. В результате этого лобовое сопротивление начинает превалировать над пленочным, играя большую роль при высоких значениях критерия Рейнольдса, когда коэффициент лобового сопротивления принимает постоянное значение. [c.29]

В общем случае взаимодействие потоков пара и жидкости определяется скоростью движения потоков в слое насадки и физическими свойствами фаз. Так, при ректификации воды на кольцах Рашига из-за высоких скоростей движения потока пара заметное взаимодействие потоков может иметь место уже при небольшой удельной нагрузке, что было отмечено в работе [35 а]. [c.78]

Режим движения жидкости в слое насадки определяется значением критерия Рейнольдса [c.273]

При противоточном движении двух фаз через слой насадки ее свободный объем уменьшается по сравнению с сухой насадкой за счет образования на ее поверхности пленки жидкости. Поэтому гидравлическое сопротивление является функцией скорости легкой фазы ш и плотности орошения Ь, равной расходу жидкости, приходящемуся на единицу площади поперечного сечения слоя насадки. [c.274]

ДВИЖЕНИЕ ЖИДКОСТИ В СЛОЕ НАСАДКИ [c.215]

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]

Обычно значение к а для самого верхнего слоя насадки (высотой в несколько насадочных элементов) оказывается большим, чем в основном насадочном слое, из-за несколько различного характера движения жидкости при ее первоначальном распределении и при течении по насадке. Учет влияния такого концевого эффекта на правильность получаемых значений к а возможен путем измерения скорости абсорбции при различных высотах насадки, как это сделано, например, Данквертсом и Кеннеди и Данквертсом и Гиллхэмом [c.213]

Гидродинамические режймы и структура взвешенного трехфазного слоя. Гидродинамические режимы взвешенного трехфазного слоя изучались во многих работах (см., нанример, [26—28]). Большинство исследователей отмечает наличие двух основных режимов в ПАВН — начального и развитого взвешивания трехфазного слоя. Наиболее наглядно эти режимы можно проследить по кривым зависимости основных параметров слоя — его гидравлического сопротивления АРсл и газосодержания ф . — от скорости газа (рие. VI. и VI.8). Стадии взвешивания насадки в слое пены с увеличением Шг показаны на рис. VI. 9. Режим начального взвешивания насадки (рис. VI. 9, б) отличается взвешенным состоянием некоторой части шаров и их направленным движением. Для этого режима характерно постоянство им малый рост гидравлического сопротивления с возрастанием гУр, относительна малое повышение динамической высоты слоя и значительный рост его газосодержания за счет увеличения ядра взвешенных шаров при постоянстве количества жидкости, удерживаемой насадкой — уд. [c.245]

При очень высоких плотностях орошения (примерно выше 50—100 м ч) линии на кривой АР—Wy идут с малым уклоном (линии Л3В3, Л4В4,. ..). Даже в отсутствие движения газа наблюдается значительный перепад давлений в слое насадки. Это явление объясняется инжектирующим действием жидкости [ 1 ]. [c.400]

Направление движения жидкости определяется расположением отверстий. На тарелке А с круговым движением жидкость течет в направлении, указанном стрелками от сектора к сектору (см. рис. 163). На тарелке В жидкость движется радиально от периферии к центру. Обычно тарелки Киттеля устанавливают попарно с расстоянием между ними около 200 мм, причем на нижней жидкость имеет радиальное, а на верхней—круговое движение. Между парой тарелок иногда насыпают насадку из колец Рашига размером 25 мм. Над каждой парой этих тарелок устанавливают брызгоотбойную тарелку такой же конструкции, но с более широкими щелями. Описанные тарелки обычно не имеют переливных устройств. Особенностью тарелки Киттеля являются относительно тонкий слой жидкости, который хорошо распределен по всему сечению тарелки, и низкое гидравлическое сопротивление. [c.508]

Механизм движения жидкости изучали [70], впрыскивая краситель в слой насадки, работавший с нисходящим потоком в условиях смешанно-фазного процесса. При этом наблюдали области, или карманы , полузастой-ной жидкости, в которой концентрация красителя возрастала или уменьшалась в результате медленного и совершенно не упорядоченного разбавления. Проведенные недавно [35] дальнейшие исследования фазового контакта и диффузии показали, что газовая фаза всегда движется через реактор в условиях поршневого или пробочного режима. Изменения распределения жидкости и общей нагрузки по жидкости оказывают весьма малое влияние на распределение жидкости по продолжительности пребывания это свидетельствует о том, что неудовлетворительные эксплуатационные показатели вызваны малой эффективностью контактирования. Следовательно, при двухфазном потоке не существует обратной пропорциональности между объемной скоростью и продолжительностью контакта, и увеличение объемной скорости может фактически привести даже к увеличению продолжительности контакта жидкой фазы и значительному уменьшению канального проскальзывания и пристенного эффекта, вследствие чего эффективность реакционного устройства возрастает. [c.149]

Высота дебутанизатора составляет 41,9 м, расстояние от днища до нижней тарелки 37,6 м, расстояние от верхней тарелки до обводной трубы 1,6 м. Таким образом высота дебутанизатора, пригодная под насадку составляет 41,9- 37,6 -1,6=36,54 м. В насадочных колоннах высоту насадки рекомендуют не более 12 футов [16], то есть секции по 3,65 метра, между которыми располагаются перераспределители потоков. Это связано с тем, что при движении жидкости через слой насадки жидкость имеет тенденцию перемещаться от центра к стенкам, что уменьшает эффективность работы насадочной колонны. Высота дебутанизатора позволяет установить 7 секций с насадкой высотой по 3,65 метра, что составит 3,65x7=25,6 м. При этом на перераспределителе потоков прихидится 36,54 - 25,6=10,94 м. Если принять ВЭТТ 0,55 м, то слой насадки высотой 3,65 м составляет 6 теоретических тарелок, а 7 слоев - примерно 42 теоретические тарелки. Следовательно, в дебутанизатор можно положить [c.223]

Рис. 4.12. Усредненные данные по нрадольному перемешиванию газа ) и жидкости (2) при движении однофазного потока в слое насадки [55].

Схема такого аппарата с орошаемым жидкостью псевдоожиженным слоем насадки представлена на рис. Х1-76. Между опорной колосниковой или перфорированной решеткой 5 и верхней, огра-ничиваюшей высоту подъема шаров решеткой 3, помещается слой полых шариков 4. Ожижающим агентом является газ или пар. Распределяемая оросителем 2 жидкость попадает на поверхность шаров, непрерывное движение которых способствует турбулизации газового и жидкостного потоков и непрерывному обновлению поверхности контакта фаз. [c.483]

При анализе работы насадочных аппаратов обычно исходят из следующей модели движения потоков пара (газа) и жидкости в слое насадки. Полагают, что пар движется по извилистым каналам,-имеющим переменное сечение. Если площадь сечения колонны S, высота слоя насадки Z и свободный объем F e, то объем каналов, по которым движется пар, составит SIF b- Средняя длина каналов может быть выражена в виде произведения 1к, где к — коэффициент, учитывающий извилистость каналов. С учетом этого среднее сечение каналов [c.72]

В процессах химической технологии чаще всего приходится иметь дело с противоточным движением фаз в слоях насадок — жидкость стекает по поверхности насадки под действием силы тяжести, а навстречу ей движется легкая жидкость, газ или пар. При относительно небольших расходах материальных потоков на характер течения стекаюп1ей жидкости встречный поток оказывает небольшое влияние. С повышением расходов материальных потоков пленка жидкости на поверхности насадки утолщается и местами турбулизируется. При последующем увеличении расходов турбулентность все более развивается и в слое насадки образуется двухфазная система, напоминающая эмульсию. Такой режим устойчив в узком диапазоне скоростей фаз. С дальнейшим ростом скорости над слоем насадки скапливается слой жидкости — происходит инверсия, обращение движения фаз и захлебывание насадки. [c.274]