Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Барботажные контактные устройства

    По характеру диспергирования взаимодействующих фаз различают тарелки барботажного и струйного типов. На тарелках пар (газ), диспергируясь на мелкие пузырьки и струи, с большой скоростью проходит через слой жидкости. Образующаяся при этом газожидкостная система называется пеной. Режим взаимодействия фаз, когда пар является дисперсной фазой, а жидкость сплошной фазой, называется барботажным, а тарелки, реализующие этот режим работы, называются барботажными. У барботажных тарелок элементы контактных устройств (колпачки, клапаны, отверстия) создают в слое жидкости движение пара почти в вертикальном направлении. Барботажный режим имеет место при относительно небольших скоростях пара. [c.224]


    Среди барботажных контактных устройств особое место занимают ситчатые и колпачковые тарелки, нашедшие широкое применение в промышленности. Одной из новых конструкций барботажных абсорберов является колонна с ситчатыми тарелками и пакетом извилистых пластин, расположенных между тарелками (рис. 17.8) [58]. Пакет извилистых пластин способствует созданию дополнительной зоны массообмена, улавливанию брызг жидкости, получающихся в процессе барботажа на ситчатой тарелке, и возвращению их в слой жидкости на ту же тарелку [c.550]

    Наиболее распространены колпачковые тарельчатые колонны, хотя в последнее время получили преимущество ситчатые, клапанные, чешуйчатые и другие более эффективные виды барботажных устройств, главным назначением которых является максимальное развитие межфазного контакта, что способствует интенсификации массообмена между парами и флегмой. Помимо этого выбор типа контактного устройства определяется и такими факторами, как экономия материала, стоимость, легкость изготовления, чистки и ремонта, стойкость к коррозии, малое падение напора при прохождении паров, широта диапазона устойчивой работы тарелки. [c.247]

    Тарелки представляют собой такой тип контактного устройства, на котором контакт (и соответственно тепло- и массообмен) пара и жидкости осуществляется в барботажном струйном или вихревом режиме. Эти режимы контакта определяются конструктивным устройством тарелки. В отличие от насадок, где контакт пара и пленки жидкости непрерывен вдоль всей высоты слоя насадки (противотоком), в тарельчатой колонне этот контакт дискретно осуществляется на каждой тарелке, после чего [c.500]

    Тарелка струйная с завихрителями для потока газа (рис. 1-7, л) имеет обычные переливные устройства 2 для жидкости, основание 1 в виде листа с установленными на нем направляющими элементами 9 и закручивателями потока газа 20 различной конструкции. Работа этих контактных устройств протекает таким же образом, как и у обычных барботажных тарелок, с тем лишь отличием, что контакт газа и жидкости осуществляется в закрученном вихревом потоке жидкость — газ, где основной фазой является жидкость, а дисперсной — газ.  [c.21]

    БАРБОТАЖНЫЕ КОНТАКТНЫЕ УСТРОЙСТВА [c.89]

    Барботажные контактные устройства — наиболее старый и наиболее разнообразный тип контактных устройств. Основным элементом их является тарелка. Тарелка, перфорированная тем или иным способом, служит для пропуска пара и приведения его в тесный контакт с жидкой фазой. По способу отвода жидкой фазы с тарелки различают тарелки со сливными устройствами и без них. В тарелках первого типа жидкость, текущая по тарелке, стекает по сливным стаканам, не попадая в те отверстия, в которые поступает пар. В тарелках без сливных устройств жидкость стекает через те же отверстия, в которые поступает пар. [c.89]


    В барботажных контактных устройствах поверхность контакта создается при прохождении пузырей и струй пара через жидкость. Этот способ наиболее распространен. [c.87]

    Эти зависимости были положены в основу определения ко-э4)фициентов массоотдачи и р у. Накоплен большой экспериментальный материал о работе различных контактных устройств - пленочных, насадочных и барботажных тарельчатых колонн с использованием смесей различного класса. Как правило, данные получены в области средних концентраций в режиме полного орошения. При этом было отмечено, что зависимость коэффициента массопередачи монотонно возрастает. [c.137]

    Применение автоматизированного конструирования в научных исследованиях позволило за короткий срок осуществить резкий скачок в целенаправленном поиске путей интенсификации процесса массообмена и их реализации для широкого класса контактных устройств аппаратов барботажного типа. Так, в частности, использование оптимального конструирования в пределах площади барботажа отдельного контактного устройства позволило создать новые модификации всех типов серийно выпускаемых нормализованных тарелок с переливом (ситчатых, клапанных, колпачковых). [c.207]

    Тарелки являются, как уже указывалось, контактными устройствами барботажного типа. В лабораторной практике они применяются меньше, чем насадки, и используются обычно при прове- [c.112]

    Различают также тарелки барботажного и струйного типов. У бар-ботажных тарелок элементы контактных устройств (колпачки, клапаны, отверстия) создают д слое жидкости движение пара в почти вертикаль-, ном направлении, т. е. контакт фаз осуществляется по схеме перекрестного тока, тогда как у струйных тарелок создается прямоточное движение фаз в пределах всей тарелки или отдельных ее участков (рис. 111-17 и 111-18). [c.255]

    Эффект удара в этой конструкции, если и имеет место, то незначительное. Поэтому одна контактная ступень в этом аппарате должна по эффективности соответствовать одной барботажной тарелке колонного аппарата, что подтверждается результатами исследования. Укрепляющий эффект контактного устройства примерно одинаков с укрепляющим эффектом колпачково тарелки. На фиг. 207 представлена зависимость укрепляющего эффекта от скорости пара при ректификации различных систем. Кривые, показанные сплошной линией, относятся к ротационной колонне с диаметром 500 мм, показанные пунктиром для колонны с диаметром 900 мм. [c.307]

    За счет регулируемого свободного сечения полотен и обеспечения равномерного расиределения барботажного слоя и жидкости, стекающей с вышележащих полотен по гофрам полотна, и дополнительного контакта фаз ири открытых клапанах предложенная конструкция позволяет повысить эффективность работы насадки и расширить диапазон эффективной работы контактного устройства до 3-3,5. [c.263]

    Дьяконов С.Г., Елизаров В.И., Лаптев А.Г. Модель массоотдачи в барботажном слое контактного устройства на основе концепции активного (входного) участка // Теоретические основы химической технологии. 1991. Т. [c.160]

    Напомним, что на теоретической ступени достигается идеальный контакт фаз, т.е. из контактного устройства (например, барботажной тарелки) потоки взаимодействующих фаз уходят с равновесными концентрациями. [c.1022]

    Модель массопередачи для контактного устройства. Рассматривается, например, процесс массопередачи на барботажной тарелке (в совокупности с переливным устройством) или в насадочном слое. Для массопередачи с необратимой реакцией, когда коэффициенты извлечения высоки и заметно зависят от степени продольного перемешивания потоков, разработан метод расчета аппарата на основе одномерной диффузионной модели (см. гл. 5). [c.173]

    Для определения общей поверхности контакта фаз при групповом барботаже обычно используют обобщенные характеристики барботажного слоя, например удельные поверхности контакта фаз поверхность, отнесенную к объему дисперсного слоя газ — жидкость (ау), к рабочей площади контактного устройства (а/) и к объему фазы, находящейся на контактном устройстве, т. е. к задержке фазы (а ). Выразив поверхность контакта фаз дисперсного слоя газ — жидкость через удельные поверхности [c.69]

    В развитом барботажном слое при большом газосодержании наблюдается стесненное движение пузырей и на основании контактного устройства возможно образование струй газа. При массовом или групповом барботаже размеры пузырей и время пребывания их в слое не являются уже постоянными величинами. Рассматривая размеры пузырей и капель, а также время их [c.85]

    Один из способов ускорения процесса массообмена — увеличение, скорости взаимодействующ,их фаз, за счет чего увеличивается турбулентность двухфазного потока, однако с увеличением скорости резко возрастает пено- и брызгоунос, устранить который очень трудно. Поэтому, например, в барботажных колоннах скарость пара, рассчитанная на полное сечение колонны, не превышает 1 — 1,5 м/с. В настоящее время ведутся усиленные работы по интенсификации процессов массообмена между жидкостью за счет приложения к системе дополнительной энергии. Был разработан и освоен в промышленности ряд аппаратов с вращаюш,имися элемектами, в которых для интенсификации цроцесса применяется центробел<ная сила, и ряд скоростных аппаратов, использующих энергию потока газа или жидкости. На рис. 123 приведена классификация ректификационных и абсорбционных аппаратов по типу контактного устройства. [c.136]


    Существенное влияние на вид функциональной зависимости оказывают также условия взаимодействия фаз — форма и геометрические размеры контактного устройства, В связи с этим критериальные уравнения массопередачи в барботажном слое, в насадке и в орошаемых трубках различаются между собой. [c.89]

    В противоточных многоступенчатых аппаратах с контактными устройствами с перекрестным током фаз взаимодействие газа и жидкости тоже осуществляется в барботажном слое на переливных тарелках. Устойчивая работа переливных тарелок соответствует таким нагрузкам, при которых газ равномерно проходит через все рабочее сечение контактного устройства, а жидкость сливается через переливные устройства. Неустойчивая работа переливных тарелок характеризуется неравномерным распределением пара по сечению тарелки или нарушением нормального перетока жидкости с одного контактного устройства на другое. Максимальная (верхняя) предельная нагрузка по газу обычно соответствует интенсивному накоплению жидкости на контактном устройстве и заполнению всего переливного устройства вспененной жидкостью. В ряде случаев максимальная предельная нагрузка может определяться чрезмерным уносом жидкости, т. е. выносом значительной части жидкости газом из барботажного слоя на вышележащую тарелку. Минимальная (нижняя) предельная нагрузка соответствует таким скоростям газа, при которых значительная часть жидкости свободно перетекает (проваливается) через контактные устройства на нижележащую тарелку. [c.118]

    Поскольку в настоящее время наиболее изучены дисперсные системы с барботажным слоем, реализуемые в противотоке или в перекрестном токе фаз на контактных устройствах, рассмотрим более подробно возникающие при различных нагрузках по газу гидродинамические режимы газожидкостных течений в барботажном слое. Многочисленными исследованиями установлено наличие [c.118]

    В многоступенчатых аппаратах с многопоточными контактными устройствами используются схемы противоточного и перекрестного движения фаз из-за наличия нескольких барботажных зон и переливных устройств на тарелке. Гидродинамические режимы движения газожидкостной смеси и структуры потоков аналогичны описанным ранее для контактных устройств, работающих с противотоком и перекрестным током фаз. [c.121]

    Для дисперсии газожидкостного слоя на перекрестно-прямоточных контактных устройствах переход от барботажного режима к режиму инверсии фаз приводит к уменьшению степени продольного перемешивания жидкости, поэтому кривые зависимости дисперсии времени пребывания от среднего времени пребывания легкой фазы имеют ярко выраженные точки перегиба и максимумы, соответствующие переходу от одного гидродинамического режима движения к другому [4]. [c.147]

    Определение коэффициента поперечной турбулентной диффузии по высоте вспененного слоя на контактных устройствах с перекрестным током фаз показало, что значение его изменяется в широких пределах (от 0,005 до 0,05 м /с) [41] и для невысоких скоростей газа и жидкости по порядку величины приближается к значениям коэффициента продольной турбулентной диффузии. Полученная в результате обработки экспериментальных данных по дисперсии потока на ситчатых тарелках графическая зависимость (рис. 4.10) является единственной в своем роде и может быть использована для оценки степени поперечного перемешивания жидкости по высоте барботажного слоя. [c.153]

    На основе анализа баланса энергии барботажного слоя, образованного на ситчатых и решетчатых контактных устройствах, в работе [61] получено выражение для среднего газосодержания слоя [c.160]

    Анализ уравнения (4.40) показывает, что в режиме интенсивного барботажа основные характеристики барботажной системы не зависят или слабо зависят от физических свойств жидкости и газа, а также от геометрических характеристик контактного устройства. Влияние конструктивных особенностей контактного устройства проявляется косвенным образом через статический уровень жидкости особенно заметно это влияние при наличии крупноячеистой пены, когда величина ф возрастает с уменьшением диа- стра отверстий и увеличением свободного сечения контактного устройства. [c.160]

    На исследованных нами перекрестноточных тарелках промышленных колонн идеальное перемешивание жидкостного потока отсутствует. Аппроксимация структуры жидкостного потока диффузионной моделью перемешивания, как это часто рекомендуется [115, 238, 317, 318] при математическом описании десорбционных про-, цессов содового производства приводит к системе нелинейных дифференциальных уравнений второго порядка, аналитическое решение, которой получить невозможно, а числовое интегрирование связано со значительными трудностями даже в слз ае применения быстродействующих ЭЦВМ. Поэтому для описания структуры жидкостного потока на перекрестноточных тарелках нами применена модель нсевдосекций идеального перемешивания (ячеечная модель), иногда использующаяся при моделировании барботажных контактных устройств [332, 333]. [c.172]

    На втором уровне иерархии, характеризующем макродинами-ческую обстановку на контактном устройстве, для описания ст1 1уктуры барботажного слоя использовалась концепция реальной ступени разделения уравнение (2.55)]. [c.147]

    Поэтому при конструировании барботажных аппаратов с переливом необходимо сочетание идеальной структуры пенного слоя на тарелке с однонаправленным движением жидкости на них. Особенно это важно там, где число контактных устройств достигает более 100 единиц, что позволит более чем на 30% снизить металлоемкость аппарата, а также энергозатраты на ведение процесса разделения. [c.192]

    Различают также тарелки барботажного и струйного типов. Элементы контактных устройств барботажных та[зелок (колпачки, клапаны, отверстия в полотне тарелки) создают движение пара в слое жидкости почти в вертикальном направлении (рис. Х1У-25). Среди барботажных можно выделить тарелки со стесненным и свободным зеркалом барботажа (рис. Х1У-26). В тарелках со стесненным зеркалом барботажа часть поверхности жидкости (примерно от 50 до 75%) занята устройствами для [c.288]

    Тарелки барботажного типа могут иметь стесненное или свободное зеркало барботажа (рис. У11-4). У тарелок со стесненным зеркалом барбо-тажа часть поверхности жидкости, через которую пар выходит в межта-рельчатое пространство, занята контактными устройствами — желобчатыми или круглыми колпачками (примерно от 40 до 75 %), поэтому площадь для выхода пара из жидкости составляет 25 — 60 % рабочей площади тарелки. У тарелок со свободным зеркалом барботажа устройства для ввода пара в жидкость размещены практически на одном уровне с полотном тарелки (отверстия, клапаны и т. п.), вследствие чего пар может выходить из слоя жидкости в межтарельчатое пространство практически в любом месте барботажного слоя. Площадь для выхода пара из жидкости в этом случае составляет 70 —90 % рабочей площади тарелки. [c.224]

    На основе этих данных можно следующим образом разграничить области применения различных конструкций контактных устройств, учитывая при этом также особые требования к технологическому процессу и его аппаратурному оформлению. В колоннах, работающих с малыми нагрузками по жидкости и высокими плотностями паров, при отсутствии особых требований к перепаду давления целесообра,з но применять струйные вихревые контактные устройства. В колоннах, работающих с умеренными нагрузками. по газу и жидкости, в основном применяют барботажные и струйно-барботажные конструкции контактных устройств. Для колонн, работающих с большими нагрузками по жидкости и малыми по газу, наилучшие показатели обеспечивает пр именение барботажных тарелок многопоточного типа или тарелок с двумя зонами контакта фаз. При условии небольшой [c.176]

    Интенсификация процесса массопередачи при ректификации и абсорбции с использованием поверхостно - активных веществ на борботажных контактных устройствах описана в работе [66]. Для целенаправленного использования ПАВ с целью интенсификации массопередачи необходимо знание удельного вклада влияние каждой составляющей на кинетические коэффициенты в абсорбционных и ректификационных процессах протекающих в колоннах с барботажными тарелками. С целью выявления трех составляющих действия ПАВ на поток распределяемого компонента был проведен комплекс исследований представленный в данной статье. Целенаправленное использование ПАВ (в пределах ПДК) для интенсификации процессов абсорбции и ректификации позволяет снизить энергозатраты на действующих промышленных аппаратах или уменьшить капитальные вложения на стадии проектирования. По данным настоящей работы, используется ПАВ а разделяемых смесях, аналогичных экспериментальным, что приводит к снижению энергозатрат на 12 - 23 %, и уменьшению капитальных затрат на 16 [c.110]

    Модель массопередачи на единичном контактном устройстве (барботажная тарелка и переливное устройство). Поскольку на барботажной тарелке объем пограничного реакционно-диффузионного слоя мал по сравнению с объемом основной массы жидкости, а величина коэффициента ускорения при высоких а незначительна, то, следуя работе [48], можно сделать предположение о том, что в основную массу жидкости поступает в свободном виде весь поглощенный из газа диоксид углерода. Это тем более оправдано, если учесть, что диффундирующие в ядро жидкости продукты реакции КЫНСОО и КЫНз+ способствуют мгновенному смещению равновесия реакции (6.11) влево с образованием СОг. Следовательно, для элементарной ячейки полного перемешивания жидкости материальный баланс по свободному диоксиду углерода при пренебрежении конвективным членом можно записать в виде [c.177]

    Практически схема кинетического расчета п-ного единичного контактного устройства при а>0,5 следующая. Для барботажной тарелки решается указанная выше система уравнений при концентрации СО2 в газе, поступающем на тарелку, Лг, =Лр , и степени карбонизации раствора, равной степени карбонизации а (пер) на выходе из переливного устройства. Результатом первого расчета тарелки является концентрация СО2 на выходе из барботажной зоны Лг.п - Далее рассчитывается переливное устройство при Лг,п=Лг.пд и степени карбонизации, изменяющейся от а (пер) до = , 2 (пер) В верхнем сечении переливного устройства. Второй расчет барботан<ной тарелки проводится при Лг= (Лг,nJ +Лг,п, )/2 и П2 Результатом второго [c.179]

    Противоточные контактные устройства (рис. 1.5, а), или провальные (решетчатые) тарелки, имеют перекрываюшее все сечение аппарата основание /, например в виде листа с выштампованными в нем щелями 2. Тарелки не имеют специальных переливных устройств для стока жидкости. При нормальной работе на всей плоскости тарелки образуется устойчивый барботажный слой, при этом места стока жидкости распределяются равномерно по всему сечению колонны. [c.16]

    Для-контактных устройств с перекрестным и перекрестно-прямоточным движением фаз время пребывания газа в барботажном и дисперсном слоях обычно мало, слой не имеет ярко выраженных границ и поэтому трудно, а в некоторых случаях и вообще невозможно определить величины и тд. Однако задержку жидкости а 1, и время пребывания ть во всех случаях можно достаточно просто и надежно определить экспериментально. Заменив произведение a GtG в уравнении (3.15) на соответствующие параметры потока жидкости a-oiXi,Rv, получим  [c.70]

    В многоступенчатых аппаратах с прот.ивоточ-ными ступенямикоитакта фаз взаимодействие газа и жидкости осуществляется в барботажном слое на провальных тарелках. При нормальной работе контактного устройства места стока жидкости и барботажа газа меняются в плоскости тарелки и располагаются обычно равномерно по сечению колонны. [c.117]

    В настоящее время наиболее изучена простая гидродинамическая структура потока жидкости на контактных устройствах с противоточным и перекрестным движением фаз и главным образом в барботажном слое. Очень мало исследована гидродинамическая структура потоков в дисперсном слое при перекрестно-прямоточ-ном и прямоточном движении фаз. [c.147]

    Движение пузырей газа в барботажном слое резко увеличивает интенсивность продольного перемешивания жидкости, поэтому в барботажных и дисперсных двухфазных системах на контактных устройствах степень продольного перемешивания жидкости существенно зависит от расхода легкой фазы. Так, в барботажном слое переход от барботажного к пенному режимам приводит к увеличению продольного перемешивания жидкости, которая становится особенно заметной при пульсациях газожидкостного слоя [23]. Дальнейшее увеличение нагрузок в инверсионном режиме приводит уже к уменьшению продольного перемешивания жидкости [24]. Отмеченные закономерности изменения продольной турбулентной диффузии подтверждаются также результатами изучения дисперсии жидкости в барботажном слое на перфоративных контактных устройствах в колоннах диаметром от 40 до 160 мм. [c.147]

    Ориентировочную оценку степени продольного перемешивания жидкости в барботажном слое на контактных устройствах массообменных аппаратов можно проводить на основе следующих соображений [46]. Поскольку значения Ре 1 соотиетствуют полному перемешиванию, длину потока для одной секции полного перемешивания на контактных устройствах со свободным зеркалом барботажа, например на ситчатых тарелках, можно определять из соотношения г Приняв Оть 0,006 м /с и  [c.152]

    Величина удельной межфазной поверхности в барботажной и дисперсной системах изменяется в очень широких пределах и существенно зависит не только от расходов фаз, но и" от конструктивных особенностей контактных устройств [24]. Например, для переливных контактных устройств на системе вода — воздух удельная поверхность контакта фаз в режиме крупноячеистой пены изменяется в пределах а = 200 270 м /м и определяется в основном задержкой жидкости и геометрическими размерами контактного устройства. Переход к подвижной пене сопровождается интенсивным ростом межфазной поверхности до значений а = 400 -Ь700 м /м . В режиме подвижной пены и переходной структуры при увеличении расхода газа межфазная поверхность меняется мало, достигая значения а = 800 м /м . В режиме диспергирования жидкости происходит дальнейшее увеличение поверхности контакта фаз по сравнению с пенным и барботажным режимами. Увеличение задержки жидкости также способствует возрастанию межфазной поверхности. Большое влияние на величину межфазной поверхности оказывают физические свойства газа и жидкости. Так, межфазная поверхность возрастает с, увеличением вязкости /1 уменьшением поверхностного натяжения жидкости из-за уменьшения среднего диаметра пузырей. Если для системы вода — воздух удельная поверхность контакта фаз составляет а = 800 1000 м /м , то для системы воздух — метанол 1500 м м и для системы воздух — керосин 3000 м /м . [c.159]

    Для аппаратов со свободной поверхностью жидкости, т. е. главным образом для барботажных систем, гидравлическое сопротивление (АР) рассчитывается как сумма сопротявлений контактного устройства (АРсух), слоя жидкости на контактном устройстве (ДРст) и сопротивления, обусловленного силами поверхностного натяжения (АРа) - [c.162]

    Различают минимальную и максимальную предельные нагрузки по газу и жидкости, отвечающие началу и прекращению устойчи- -вой и эффективной работы контактных устройств соответственно или резкой смене гидродинамических режимов движения потоков. При минимальных предельных нагруяках на контяктиых устройствах с переливами прекращается значительный провал жидкости на нижележащую тарелку, а на провальных тарелках образуется устойчивый барботажный слой и в насадке интенсивно накапливается жидкость. [c.172]

Смотреть страницы где упоминается термин Барботажные контактные устройства: [c.155]    [c.131]    [c.177]   
Смотреть главы в:

Перегонка и ректификация этилового спирта -> Барботажные контактные устройства



ПОИСК





Смотрите так же термины и статьи:

Барботажно-распылительные ротационные контактные устройства

Контактное устройство

Контактные устройства барботажно-пленочные

Контактные устройства барботажные классификация

Контактные устройства струйно-барботажные



© 2025 chem21.info Реклама на сайте