Гидравлическое сопротивление при барботаже газа в жидкости

Рис. 55. Схема гидравлических сопротивлений при барботаже газа в жидкости с помощью решетчатого барботера

На барботажных тарелках газ выходит из большого числа отверстий (массовый барботаж) при этом наблюдаются различные гидродинамические режимы с разной структурой барботажного слоя. Структура слоя характеризует его гидравлическое сопротивление, зависящее от количества находящейся на тарелке жидкости, и поверхность контакта фаз, определяемую размером пузырьков, газосодержанием и высотой слоя. [c.511]

Пластинчатые тарелки. На пластинчатых тарелках (см. стр. 510) наблюдаемый при сравнительно небольших скоростях газа режим барботажа в случае повышения скорости газа переходит в капельный, при котором сплошной фазой становится газ, а жидкость распыляется на капли. При расчете гидравлического сопротивления по уравнению (VII-25) величиной можно пренебречь. Коэффициент сопротивления сухой тарелки составляет [56 [c.548]

Среди многочисленных конструкций клапанных тарелок в первую очередь следует отметить клапанные прямоточные тарелки, как более высокопроизводительные по газу, обладающие низким гидравлическим сопротивлением и обеспечивающие малое время пребывания жидкости на тарелке (вследствие перекрестно-прямоточного движения фаз). Таре хки с прямоугольными клапанами, работающие в режиме перекрестного тока, характеризуются компактным расположением клапанов на основании, что обеспечивает большую площадь ухода газа или зеркала барботажа и способствует повышению производительности этих тарелок по газу. Специальные конструкции клапанных тарелок с клапанами круглой или прямоугольной формы или с отверстиями под клапаны, имеющими кромки, отогнутые в виде сопла вниз, применяются в вакуумных колоннах. При работе в условиях вакуума рабочая площадь тарелки должна составлять 85—90% общей площади, а свободное сечение не менее 12—15% все контактные элементы тарелки должны иметь по возможности скругленную форму. [c.250]

Ситчатые и решетчатые тарелки могут работать с высокими нагрузками по жидкости и газу. Решетчатые тарелки обладают минимальным гидравлическим сопротивлением и минимальной металлоемкостью, удобны для монтажа, осмотра, чистки и ремонта, менее других конструкций подвержены воздействию агрессивных сред, могут работать со взвесями. Однако устойчивый режим барботажа газа через слой жидкости, находящейся на решетчатой тарелке, возможен только в узком диапазоне скоростей. Это не позволяет использовать их при переменных нагрузках, что важно при обработке газовых выбросов. [c.338]

ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ПРИ БАРБОТАЖЕ ГАЗА В ЖИДКОСТИ [c.96]

В отличие от тарелок с дисковыми клапанами барботирование газа из-под клапана в тарелке с предложенными автором кольцевыми клапанами [13] происходит через внутренний и внешний кольцевые зазоры. Это позволило снизить гидравлическое сопротивление тарелки за счет уменьшения скорости газа в кольцевых зазорах и массы клапанов, а также аэрирования жидкости над ними. Кроме того, увеличение зеркала барботажа, расширение диапазона устойчивой работы и увеличение эффективности тарелки позволяют судить о целесообразности ее практического использования. [c.128]

Второй режим — режим подвисания. При противотоке газа и жидкости на поверхности соприкосновения фаз вследствие трения скорость движения жидкости уменьшается и толщина пленки увеличивается. В этом режиме спокойное течение жидкости нарушается, появляются брызги, таким образом создаются условия перехода к барботажу. Интенсивность массообмена увеличивается. В точке В заканчивается второй и начинается третий режим — режим эмульгирования, который возникает в результате накопления жидкости в свободном объеме насадок. Накопление происходит до тех пор, пока сила трения между жидкой и газовой фазами не уравновесится силой тяжести жидкости. Тогда образуется газожидкостная эмульсия (пена). В этом режиме насадочная колонна работает наиболее эффективно, так как поверхностью фаз будут являться не только поверхности насадок, но и поверхность пузырьков пены. Однако гидравлическое сопротивление при работе в режиме эмульгирования довольно велико. Режимы подвисания и эмульгирования можно применять при повышенных давлениях, когда значение гидравлического сопротивления не имеет существенного значения. [c.72]

На эффективность работы дестиллера оказывают влияние многие из составных элементов гидравлического режима работы тарелок. С ростом физической глубины барботажа в пределах от О до 40 мм коэффициент полезного действия тарелки заметно повышается за счет увеличения поверхности и времени соприкосновения газа и жидкости. Значительное увеличение глубины барботажа -вызывает пульсацию газового потока и, не принося пользы, увеличивает брызгоунос и повышает гидравлическое сопротивление аппарата. При слишком малой глубине барботажа часть газа прорывается под край колокола, минуя жидкость, особенно в тех случаях, когда край этот неровный или установлен не вполне горизонтально. При снижении физической глубины барботажа до нуля, т. е. при соприкосновении фаз лишь по зеркалу жидкости, коэффициент полезного действия тарелки резко уменьшается, причем соответственно возрастает расход пара на дестилляцию. [c.157]

При переходе от барботажного режима к пенному вначале при малых скоростях газа образуется малоподвижная пена с крупными ячейками. При дальнейшем увеличении скорости газа ячейки пены уменьшаются, пена становится все более подвижной и при т — = 1—1,3 м/сек превращается в сильно турбулизованную систему. Такая подвижная пена представляет собой взвешенный слой жидкости в виде быстро движущихся пленок и струй, тесно перемешанных с пузырьками и струями газа. Такая пена обеспечивает сильно развитую поверхность соприкосновения жидкости и газа, быстрое обновление межфазной поверхности при этом интенсивность процесса массо- и теплопередачи увеличивается в десятки раз, а гидравлическое сопротивление системы снижается. Так, количественное изменение скорости газа приводит к качественно новому режиму — исчезновению барботажа и появлению пенного режима. Чем выше скорость газа, тем ближе к решетке, сильнее и чаще происходит столкновение пузырьков и, следовательно, тем быстрее обновляется поверхность контакта фаз и растет интенсивность процесса массо-и теплопередачи. [c.46]

Движение газа через слой жидкости с насадкой создает большую турбулизацию газо-жидкостной системы, чем при барботаже через слой чистой жидкости, что должно приводить к увеличению коэффициентов массопередачи. Такой процесс представляет особый интерес, когда в этом случае уменьшается гидравлическое сопротивление по сравнению со слоем жидкости без насадки. Усло- [c.178]

Пенные аппараты. Увеличение скорости подачи газа в слой жидкости до 0,7—1,3 м/с переводит газожидкостную систему в состояние, характеризующееся повышенным газосодержанием (фг 0,5) и образованием над газораспределительной решеткой слоя подвижной пены. Пенные аппараты в последние годы находят широкое применение при организации контакта между жидкой и газовой фазами. Исследования показывают, что интенсивность межфазного массо- и теплообмена в аппаратах пенного типа оказывается в несколько раз выше, чем при использовании барботажа газа через слой жидкости, и во много раз превышает интенсивность процессов переноса в пленочных аппаратах с насадкой за счет большой поверхности межфазного взаимодействия [42]. Соотношение между количествами газовой (G) и жидкой (L) фаз в пенных аппаратах может изменяться в широких пределах (от 50 до оо), однако оптимальным считается диапазон G/L = 200-f-- 500. Гидравлические сопротивления пенного слоя и газораспределительной решетки обычно незначительны. Подвижность пены позволяет без затруднений организовать ее выгрузку из аппарата через сливной патрубок, чем обеспечивается непрерывность работы пенного аппарата. Недостатками аппаратов такого типа являются невозможность обрабатывать объем жидкости менее чем [c.138]

Барботажный слой высотой /г можно рассматривать как местное гидравлическое сопротивление для прохождения газа и циркулирующей жидкости в аппарате. Схематическое изображение системы барботажа газа в жидкости показано на рис. 55. [c.119]

В заключение необходимо отметить, что гидравлическое сопротивление барботажного слоя определяется свойствами жидкости, конструкцией решетчатого барботера и режимом барботажа исходного слоя жидкости. Вместе с тем гидравлическое сопротивление барботажной системы газ—жидкость является одной из основных технико-экономических характеристик работы погружных горелок с решетчатыми барботерами. [c.122]

Диспергирование газа в объеме жидкости путем барботажа, т. е. пропускание (пробулькивапие) пузырьков через слой жидкости в колоннах с ситчатыми (решетчатыми) или колпачковыми полками (тарелками). Величина F равна поверхности всех пузырьков. Бар-ботажные колонны работают интенсивнее насадочных, но применяются реже, так как создают большее гидравлическое сопротивление потоку газа. [c.11]

При введении многоколпачковых пассетов с внутренним1и переливными трубами вместо ранее применявшихся одноколпачковых пассетов в три раза увеличилась поверхность сопри-кооновения газа с жидкостью, уменьшилась глубина барботажа и, таким образом, понизилось гидравлическое сопротивление прохождению газа. [c.442]

Гидравлическое сопротивление трехфазного взвешенного слоя АРсл (Па) характеризуется сложной функциональной зависимостью от скоростей газа и жидкости, диаметра и плотности шаров, статической высоты насадки, свободного сечения решетки, физических свойств жидкости и газа. Сравнение типовой зависимости сопротивления противоточной решетки с пеной от скорости газа в режимах барботажа, вспенивания и волнообразования (см. рис. 1,1, стр. 35) с такой же зависимостью для трехфазного взвешенного слоя в ПАВН в режимах стационарного состояния, начального и развитого взвешивания насадки (рис. VI. 7) еще раз подтверждает, что ПАВН можно рассматривать, как противототаую решетку со взвешенным трехфазным слоем. Поэтому для расчета сопротивления ПАВН ДР (Па) в работах [27, 28] по аналогии с противоточными тарелками была принята зависимость вида [c.249]

Создание устойчивых стекающих пленок жидкости на твердых поверхностях является достаточно эффективным и широко распространенным способом интен-сификащш тепло- и массообменных процессов в системах газ (пар)— жидкость. За счет очень маленькой толщины пленки (0,1-5 мм) сравнительно небольшой объем жидкости в лучших массообменных устройствах удается распределить по поверхности свыше 500 м /м . Это превышает величину межфазной поверхности, которая может быть достигнута при барботаже. Следует учесть, что при использовании стекающих пленок высокие значения межфазных поверхностей можно получить при очень низком гидравлическом сопротивлении и высокой пропускной способности контактного устройства. Именно поэтому пленочные массообменные аппараты широко испо шзуются в процессах газоочистки, абсорбции и десорбции, испарения, контактного охлаждения, конденсации, выпарки и ректификации. Здесь рассматривается массообмен при пленочном течении жидкостей в массообменных устройствах простой конфигурации — плоскопараллельных каналах и вертикальных трубках. Массообмен в более сложных устройствах будет рассмотрен в разделах 6 и 14. [c.290]

Конструкция многоколпачковых пассет предпочтительнее, так как это увеличивает периметр барботажа, уменьшает высоту жидкости над обрезом колпачка, что снижает гидравлическое сопротивление и облегчает ремонт колпачков. Маленькие колпачки сравнительно несложно вынуть через обычный люк размером 500 X 350 мм. Наличие внутренних переливов на тарелке упрощает уплотнение элементов тарелок и устраняет течи. При внешних переливах в них может происходить выпадение осадков из раствора вследствие наличия сопротивлений и дополнительного охлаждения. При этом возникает необходимость ставить байонеты (скребки), позволяющие очищать переливы на ходу без остановки аппарата (фиг. 96). Абсорберы насадочного типа в содовом производстве применяются только при улавливаний отходящих газов. Как продукционные аппараты, они находят применение в производстве азотной кислоты. [c.237]

В области устойчивого режима высота пенного слоя пропорциональна скорости газа и высоте исходного слоя жидкости (рис. 126). Влияние физических свойств жидкости и газа на высоту газо-жидкостного слоя сказывается меньше, чем при барботаже. В промышленных пенных аппаратах обычно гидравлическое сопротивление решетки составляет 10—20мм вод. ст., сопротивление пенного слоя — 20—100 мм вод. ст. [c.257]

Показано, что гидравлические сопротивления при барботаже через затопленный слой насадки в колоннах диаметром 56 и 240 мм зависят от шероховатости и свободного объема насадки, вязкости жидкости и расхода газа на единицу объема жидкости. В случае гладкой насадки и маловязкой жидкости полное гидравлическое сопротивление слоя Ар при скоростях газа и> = 0,04—0,4 м1сек меньше сопротивления слоя чистой жидкости того же объема Ар. Для шероховатой насадки в виде керамических колец, зерен [c.183]

Глубина погружения верхней кромки прорезей колпачков в жидкость определяет гидравлическое сопротивление абсорбционной части аппарата, а следовательно, и расход энергии на циркуляцию пара. Однако она должна быть не менее 30 мм, так как поверхность контакта фаз обусловливается интенсивностью пено- и брызгообразования и зависит от глубины барботажа и скорости барботирующего газа [9]. [c.169]

Применение многоколпачковых пассетов с внутренними переливными трубами позволило в три раза увеличить поверхность соприкосновения газа с жидкостью, уменьшить глубину барботажа и, таким образом, понизить гидравлическое сопротивление и упростить уплотнение переливных трубок. Такого рода интенсифицированное тройство барботажной бочки применимо только при работе на пред-зрительно очищенном от ионов кальция и магния соляном растворе. [c.531]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология