Моделирование аппаратов с мешалками

Моделирование аппаратов с мешалками [c.250]

Задача моделирования аппаратов с мешалками (в частности, задачи масштабного перехода) еще не имеет общего решения. [c.250]

Аппараты с механическими мешалками I. Моделирование аппаратов с механическими мешалками [c.386]

Увеличение масштаба при приближенном моделировании. В этом случае физические свойства системы могут быть одинаковы в модели и образце. Кроме того, мы должны стремиться к достижению в обоих аппаратах одинаковой степени диспергирования, выраженной через средний диаметр капель (пузырей) или величину межфазной поверхности. Это возможно только при реализации приближенного подобия аппаратов с мешалками (явления, оказывающие незначительное влияние на ход процесса, не учитываются). [c.450]

При использовании любого из описанных выше лабораторных аппаратов для моделирования процессов, происходящих в данной точке промышленной насадочной колонны или на данной тарелке тарельчатой колонны, может оказаться необходимым, чтобы и значение ка (а не только к ) в лабораторной модели было таким же, как и в промышленном аппарате. В дисковом и шариковом абсорберах значения кд можно регулировать, изменяя расход газа через аппарат. Порядок величин к для дисковой колонны назван выше (см. раздел УП-1). В ячейке с мешалкой для регулирования кд можно соосно с мешалкой для жидкости установить специальную мешалку для газа. [c.180]

При математическом моделировании реакторы с мешалками рассматривают как аппараты идеального смешения, но физическое их моделирование пока еще не отработано. Практика показала, что при переходе от малой модели к промышленному аппарату наблюдается снижение его эффективности. [c.12]

Таким образом, предлагаемая статистическая модель реактора полного смешения полупериодического действия может быть использована для расчета и моделирования одного или нескольких соединенных последовательно аппаратов с мешалкой. [c.180]

В книге рассмотрены важнейшие понятия химической кинетики. Изложены основы теории реакторов различных типов (периодического и непрерывного действия, колонных каскадов). Описаны реакторы с твердой фазой (неподвижным и псевдоожиженным слоем катализатора). Рассмотрены случаи протекания в аппаратах реакций, сопровождаемых абсорбцией и экстракцией. Приведены методы расчета реакторов с мешалками (аппараты идеального смешения) и трубчатых реакторов (аппараты идеального вытеснения). Даны сравнение реакторных установок и рекомендации по выбору реакторов. Во втором издании книги (первое издание вышло в 1968 г.) более подробно рассмотрены вопросы моделирования и оптимизации реакторов. [c.4]

Работа проводилась в аппарате с перемешивающим устройством, состоящим из винта (пропеллера), направляющего аппарата и диффузора с отражателем. Диаметр винта 56 мм — расчетное шаговое отношение — 1, скорость вращения переменная (мешалка допускает прямое моделирование). [c.89]

Моделирование экстракторов с мешалками. При внедрении новых экстракционных процессов рекомендуют проводить испытания на лабораторных моделях — аппаратах с мешалками — по возможности с теми же растворами, с которыми будут проводиться процессы экстракции в крупном масштабе. [c.484]

Моделированием процесса перемешивания жидкостей занимался также Голланд Используя результаты эксперимента в аппарате диаметром 150 жл с турбинной мешалкой (диаметром 50 ям), делающей 1000 об мин, он определял размеры и числа оборотов мешалки в аппарате емкостью 3,8 л для достижения той же степени перемешивания. Автор показал возможность решения этой задачи расчетом, исходя из безразмерных критериев геометрического, кинематического и динамического подобия. Необходимые размеры и числа оборотов турбинной шестилопастной мешалки в сосуде с отражательными перегородками приведены в табл. 12. [c.165]

При математическом моделировании реакторы с мешалками рассматривают как аппараты идеального смешения. [c.559]

Полимеризация этилена по радикальному механизму при высоких давлениях — другой полимеризационный процесс, вызывающий большой интерес с точки зрения моделирования. Кинетика полимеризации этилена из-за экспериментальных трудностей изучена хуже, чем в случае полимеризации стирола . Выбор типа аппаратуры также более ограничен из-за специфических требований к конструкции, предъявляемых давлением 1500 — 3000 ат. Это или трубчатый реактор, или толстостенный цилиндрический аппарат с дисковой мешалкой [c.333]

Для моделирования и расчета ионного обмена в аппарате смешения на основе кинетических закономерностей необходимо знать распределение твердой фазы (ионита) в перемешиваемом объеме аппарата. Радиальное и осевое распределение твердой фазы зависит от геометрических характеристик аппарата и мешалки, ее типа, частоты врашения, а также свойств твердой и жидкой фаз. Учет количественного влияния крупномасштабного переноса твердой фазы в перемешиваемом объеме аппарата с непрерывным протоком жидкой фазы можно сделать на основе представления о диффузионно-циркуляционной модели аппарата смешения. [c.230]

Модель позволяет определить оптимальный гидродинамический режим перемешивания твердой фазы в объеме аппарата. В этих условиях при распределении твердой фазы, максимально приближенном к равномерному, проводят моделирование процесса ионного обмена в проточном аппарате с мешалкой при внешнедиффузионном механизме кинетики. [c.230]

Цель работы —изучение кинетики ионного обмена в аппарате с мешалкой моделирование процесса ионного обмена с внешнедиффузионной кинетикой при перемешивании. [c.232]

П.З. Расчет и моделирование процесса смешения в аппаратах с мешалками [c.203]

Несмотря на существование новых эффективных способов перемешивания, традиционный вид оборудования, применяемый для этой пели — аппараты с мешалками, не потерял своего значения. Более того, при построении многих технологических схем приходится прибегать к использованию данного типа оборудования (см., например, рис. 6.1, 6.13, 6.14). Ниже приведены сведения о конструкциях, методах расчета и моделирования мешалок, позволяющие осуществить их выбор при проектировании технологического процесса смешения различных материалов. [c.203]

Рис. 311. Моделирование аппаратов с мешалками при постоянном объемном соотношении экстрагента и исходного раствора s = 0,5 IT г е v Ь а I А. I. h. Е. Journ., 5, 474 (1959)]. i j.

В [27,28] сообщается о расчете трехмерного поля скоростей для турбулентного движения однофазной жидкой несжимаемой среды в аппарате с мешалкой. Также трехмерная задача решалась для аппарата с отражательными перегородками [29]. В [30] приведены результаты моделирования трехмерного ламинарного течения в аппарате с механическим перемехтшанием и их сравнение [c.84]

Экспериментальными исследованиями, посвященными условиям образования взвесей, занимались многие авторы. Первые работы носили качественный характер и никаких корреляций для определения Uq в них не приводилось. Хиршкорн и Миллер [73 ] изучали процесс в ламинарной области Re < 10 и в результате вывели закономерности моделирования проведенных ими исследований. Хиксон и др. [75—77 ], изучавшие интенсивность перемешивания нри растворении твердого тела, приводят в своих работах результаты, полученные для перемешивания взвесей. Уайт и Саммерфорд [232] исследовали распределение зерен песка в аппарате с лопастной мешалкой и без отражательных перегородок. Аналогичные исследования проводили Pao и Мухерьи [174], создавая в небольшом резервуаре объемом 3 л взвесь мраморной пыли в воде. Авторы установили, что существует оптимальное число оборотов мешалки, при котором достигается наиболее равномерное распределение частиц твердого тела в жидкости (максимальная степень перемешивания). Как снижение, так и повышение скорости вращения мешалки по сравнению с указанным числом оборотов приводит к ухудшению степени перемешивания системы. [c.141]

Вследствие сложной структуры потоков в аппаратах с механическими мешалками моделирование этих аппаратов на основе теории гидродинамического подобия оказывается практически невозможным. Иными словами, равенство критериев гидродинамического подобия при геометрическом подобии модели и промышленного аппарата не обеспечивает одинаковую эффективность перемешивания жидкостей. Опыт показывает, что в подавляющем большинстве случаев это условие достигается при одинаковом удельном расходе энергии N/V = onst) в геометрически подобных аппаратах разных размеров. Таким образом, если в двух аппаратах с диаметрами и Dj, наполненных жидкостями различных плотностей (рх и ра) до уровней и //а, мешалки с диаметрами и 2 имеют частоты вращения и об/с, то должно удовлетворяться равенство [c.192]

Процесс перемешивания определяется распределением скоростей в объеме аппарата. Поэтому задачи его моделирования должны решаться на основе теории гидродинамического подобия. Применительно к процессу перемешивания критерия гидродинамического подобия модифицируются с учетом того, что скорость пропорциональна произведению диаметра мешалки на частоту ее вращения. Критерии Рейнольдса, Фруда и Вебера имеют вид Рем = rid plii, Fr = n djg и We = пЧ р/а. Критерий Эйлера Ей = Др/(рда ) преобразуется с учетом того, что при транспортировке жидкости через сечение F со скоростью w расход энергии в единицу времени равен N = ApFw. Площадь поперечного сече- [c.222]

В связи со сложной структурой потоков в аппаратах с мешалками процесс перемешивания исследуется на моделях, а результаты исследований обобщаются в виде эмпирических уравнений с использованием критериев подобия в качестве обобщенных переменных. Как известно из теории подобия (см. гл. I), для получения адекватных результатов необходимо, чтобы при соблюдении условий геометрического подобия были одинаковыми для модели и образца определяющие критерии подобия. Соблюдение этого условия для процессов перемешивания представляет большие трудности, а часто оказывается вообще невозможно. Поэтому при моделировании принимают за основу постоянство параметра, имеющего наиболее существенное значение для рассматриваемого конкретного процесса. В качестве такого параметра часто используют расход энергии на единицу объема перемешиваемой жидкости M/V = onst. Из определения критерия Эйлера следует, что расход энергии пропорционален n d p. Объем аппарата пропорционален кубу его определяющего размера, за который принимается диаметр D. Таким образом условие N/V = onst для двух аппаратов можно записать в виде [c.223]

Представляет интерес исследование экономики простого смесительно-отстойного экстрактора предпринятое для определения оптимального метода перехода от лабораторных моделей к аппаратам промышленных размеров. Обычно аппараты с мешалками моделируют по принципу равенства времени пребывания жидкостей в аппарате и энергии, вводимой мешалкой в единицу объема жидкости, равного в данном случае объему аппа-)ата (при наличии геометрического подобия натуры и модели). 1сли диаметры большого и малого аппаратов равны соответственно Ti и Гг, то условие моделирования можно выразить равенством [c.624]

Общей основой конструирования газо-жидкостиых диспергаторов является моделирование с последующей экстраполяцией полученных на модели результатов до размеров промышленного аппарата. Купер и др. исследовали абсорбцию кислорода из воздуха водным раствором сульфита натрия в сосуде с перегородками при перемешивании лопастными мешалками и сребренными дисками. Результаты показали, что эксплуатационные характеристики геометрически подобного оборудования независимо от размеров можно представить с помощью соотношения, показанного на рис. 1-128. [c.93]

Если процесс контролируется внутренней диффузией, то единственным определяющим фактором является время пребывания материала в аппарате. Интенсивность перемешивания оказывает малое влияние на скорость растворения, и поэтому мощность, подводимая к мешалке, должна быть минимальной, достаточной только для поддержания твердых частиц во взвеси на желательном уровне. Могут применяться радиальнопоточные и аксиальнопоточные турбины, пропеллерные мешалки и лопастные мешалки большого диаметра. При непрерывном проведении процесса время пребывания в аппарате некоторых частиц, особенно наименьших или наибольших размеров в данной смеси, может значительно отличаться от среднего времени пребывания всего материала в сосуде. Это обстоятельство следует принимать в расчет при проектировании аппаратов для выщелачивания и при моделировании по результатам испытаний на опытной установке. [c.131]

Использование числа Рейнольдса Ке = оказалось весьма эффективным, так как позволило связать работу аппарата с его геометрическими размерами, со свойствами реальной жидкости (ее вязкостью) и с действительной скоростью реагирующей жидкости, а не с окружной скоростью мешалки Ке , = nd.lv. Предложенный метод оценки интенсивности перемешивания по числу Ке циркулирующей жидкости в настоящее время используется при моделировании различных аппаратов во ВНИИнефтехиме, ГИАПе, НИИхиммаше, ГИПРОникеле и др. [c.147]

В нашей. лаборатории изучены возможности моделирования процесса межфазной лоликонденсации в реакторах периодического действия с отражательными перегородками и в проточных аппаратах с полным заполнением. Экспериментальной моделью для исследований служили геометрически подобные аппараты с плосколопастными мешалками. [c.180]

Поэтому при математическом шисаиии реальных экстракторов различных типов необходимо прибегать к использованию многопараметрических моделей, обладающих структурной гибкостью, достаточной для того, чтобы отразить реальную гидродинамическую обстановку в аппарате. С учетом перспективы развития работ в области конструирования экстракторов целе--сообразно прежде всего сосредоточить внимание на разработке проблемы математического моделирования экстракторов, интенсифицированных подводом внешней энергии. К ним относятся аппараты смесительно-отстойного типа с механическими и пневматическими мешалками, центробежные и роторно-дисковые экстракторы, пульсационные и вибрационные колонны. Указанные аппараты, характеризуются высокими эксплуатационными характеристиками и кроме того обладают стабильной, упорядоченной гидродинамикой, обусловленной внешним подводом энергии. Последнее обстоятельство предопределяет возможность использования детерминированных моделей для математического описания процесса при обеспечении достаточно высокой степени точности и надежности воспроизведения данных моделирования. [c.99]

При проектировании таких производств важное значение имеют вопросы быстрого и надежного моделирования реакционных аппаратов. Для реакторов с механическим перемешиванием паранетрани для моделирования являются число оборотов мешалки и удельная мощность затрачиваемая на перемешивание жидкой среды. [c.74]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология