Распылительные пульсационные колонны

РАСПЫЛИТЕЛЬНЫЕ ПУЛЬСАЦИОННЫЕ КОЛОННЫ [c.238]

Распылительные пульсационные колонны представляют собой обычные распылительные экстракционные колонны, в которых тем или иным способом вызывается пульсирующее движение сплошной фазы. Изучению работы этих колонн уделяется сравнительно мало внимания, так как они малоэффективны по сравнению с другими типами пульсационных колонн. Однако изучение работы этих колонн представляет не только теоретический интерес (в этих колоннах нагляднее всего видно влияние пульсации на интенсивность массопередачи), но также и определенный практи- [c.238]

Производительность распылительных пульсационных колонн велика по сравнению с другими типами пульсационных колонн. Однако по этому вопросу в литературе имеется сравнительно мало данных [46, 47], так как эти колонны не нашли широкого применения. [c.244]

Распылительные пульсационные колонны [c.152]

Аппаратура для проведения массообменного процесса весьма разнообразна. Сюда относятся колонны тарельчатые (колпачковые, ситчатые, с направленными прорезями и др.), насадочные, колонны с орошаемыми стенками, колонны полочные и распылительные, аппараты инжекционного (струйного) типа, аппараты с механическими мешалками, пульсационные колонны, центробежные аппараты и др., описание которых см. в литературе, например [72]. [c.304]

Экстракторы колонного типа (статические) могут быть полыми (распылительные колонны), заполненными насадкой или оборудованными перфорированными тарелками, что уменьшает продольное перемешивание и способствует столкновению и разрушению капель дисперсной фазы. В результате возрастает скорость массопередачи и уменьшается высота, эквивалентная теоретической ступени (ВЭТС). В экстракторах этого типа диспергирование фаз достигается за счет разности плотностей водной и органической фаз, а в колоннах с механическим перемешиванием и в пульсационных колоннах — за счет работы мешалки или пульсатора. [c.15]

По своему конструктивному оформлению пульсационные колонны делятся на распылительные, насадочные и тарельчатые [33]. Так как условия массопередачи в них резко отличаются, то каждый из этих типов пульсационных экстракторов будет рассматриваться отдельно. [c.238]

Уравнение (2) применимо не только к насадочным экстракторам, но также и к распылительным , роторным коль-цевым 2, роторным дисковым и пульсационным колоннам . Для этих экстракторов третья область отсутствует, так что верхняя.переходная точка и точка захлебывания совпадают. Предельная пропускная способность находится дифференцированием уравнения (2) по. г и приравниванием производной нулю, причем и рассматриваются как зависимые переменные. Эта операция может быть произведена либо графически—при помощи номограммы (см. рис. 27), либо алгебраически [c.94]

В рассматриваемых ниже работах закономерности процесса жидкостной экстракции экспериментально изучаются в распылительных, насадочных и тарельчатых пульсационных колоннах. В связи с этим в дальнейшем изложении будем рассматривать отдельно распылительные, насадочные и тарельчатые колонны. [c.152]

По другим данным, для ситчатых пульсационных колонн при низком объемном соотношении фаз эффективность может быть в 10—15 раз больше чем у насадочных и распылительных колонн, работающ,их без пульсации [97, 98]. [c.125]

В некоторых работах [35, 36] для исследования процесса массопередачи используют колонны, заполненные сплошной фазой, в которой опускаются или всплывают капли другой фазы, подаваемой через капилляры, обеспечивающие определенные размеры этих капель. Эта фаза собирается вверху или внизу колонны, откуда отбирают пробы для анализа. Если число капель, поступающих в единицу времени, мало, то можно принять, что во время движения капель концентрация в сплошной фазе практически постоянна и при общем небольшом числе капель равна исходной концентрации. В этих колоннах сложно определить концевые эффекты, влияние массопередачи при образовании капель и их слиянии. Например, в распылительных колоннах, где образуется много мелких капель, извлечение за счет концевых эффектов может превышать 50% общего количества вещества, перешедшего из одной фазы в другую [37]. Влияние концевых эффектов можно уменьшить увеличением длины колонны. В подобных колоннах трудно изменить гидродинамический режим, что необходимо для решения вопроса о режиме экстракции и правильной оценки причин изменения скорости с изменением условий. Вероятно, с этой целью можно использовать пульсационные колонны, в которых гидродинамиче- [c.30]

В экстракторах для диспергирования одной из фаз ее либо пропускают через тонкие отверстия, либо перемешивают с помощью мешалок или созданием пульсаций. Первый способ применяют в распылительных, тарельчатых и насадочных колоннах, второй — в роторно-дисковых, пульсационных, вибрационных, смесительно-отстойных экстракторах. [c.139]

Экстракторы колонного типа с непрерывно изменяющимся составом фаз бывают пустотелыми (распылительные колонны) и снабженными внутренними устройствами, в качестве которых используют насадки (насыпные и регулярные, например, жалюзийного типа), тарелки, роторно-дисковые устройства (рис. 82). Многообразие конструкций внутренних устройств обусловлено широким спектром рабочих условий процесса экстракции и физических характеристик контактирующих фаз. Для равномерного распределения фаз по сечению экстрактора используют распределительные решетки и коллекторы из перфорированных труб. В экстракторах колонного типа в результате разности плотностей контактирующих фаз происходит противоточное движение. Интенсификация процесса разделения достигается как за счет энергии потоков, так и внешней энергии (использование перемешивающих устройств, создание пульсации, вибраций, ультразвукового воздействия). В пульсационных экстракторах пульсации подвергается поток поступающей жидкости, в вибрационных — вибрации сообщаются пакету ситча-тых тарелок, установленных в аппарате. [c.207]

Было показано, что это уравнение справедливо вплоть до точки захлебывания для распылительных [31], роторно-кольцевых [32], роторно-дисковых [33] и пульсационных тарельчатых колонн [34]. [c.106]

Производительность. Для низких и средних нагру.зок можно использовать распылительную или насадочную колонну, для умеренных и высоких нагрузок — РДК, пульсационную тарельчатую колонну или смеситель-отстойник. Пульсационная тарельчатая колонна имеет самую высокую производительность на единицу объема экстрактора, исключение составляют лишь центробежные экстракторы. [c.111]

Из колонных аппаратов наибольшее распространение получили распылительные, насадочные и тарельчатые экстракторы, а также экстракторы с механическим перемешиванием фаз — роторно-дисковые, многосекционные с мешалкой в каждой секции и пульсационные. Распылительный экстрактор представляет собой колонну, заполненную сплошной фазой, в которую с помощью диспергирующего устройства вводится в виде капель дисперсная фаза. Она подается в верх или низ колонны в зависимости от соотношения плотностей фаз. Такие колонны просты по конструкции, но имеют низкую эффективность вследствие интенсивного продольного перемешивания фаз. В насадочных колоннах используется насыпная насадка. Во избежание коалесценции насадка должна смачиваться сплошной фазой лучше, чем дисперсной. [c.579]

НИЮ С эффективностью в оптимальных условиях). Пульсации вызывают малое увеличение эффективности при работе колонны в режиме, близком к захлебыванию. Пульсации не дают преимуществ и могут даже оказаться вредными при экстракции в системах, образующих стойкие эмульсии. В качестве пульсационных экстракторов обычно применяют ситчатые и насадочные колонны, по для экстракции с сообщением пульсаций могут быть использованы также и распылительные колонны. [c.465]

В данной главе приведены методы расчета степени превращения и высоты противоточных колонных реакторов для дисперс ных систем жидкость — жидкость и жидкость — газ при протекании быстрых бимолекулярных химических реакций в дисперсной и сплошной фазах с учетом продольного перемешивания. Рассмотрены также методы расчета колонных реакторов при протекании медленных химических реакций (кинетическая область). Расчеты проведены применительно к распылительным и барботажным колоннам. Полученные результаты могут быть обобщены на случай тарельчатых, пульсационных и роторных реакторов. При этом необходимо дополнительно учесть продольное перемешивание по дисперсной фазе. [c.248]

К группе дифференциально-контактных аппаратов относятся колонные экстракторы. Наибольшее распространение из них получили распылительные, тарельчатые и насадочные экстракторы, которые иногда объединяют в одну группу экстракторов без подвода внешней энергии (или гравитационные). Колонные аппараты с подводом внешней энергии включают роторно-дис-ковые экстракторы (РДЭ), многосекционные с мешалками, пульсационные, центробежные (ротационные) экстракторы и др. [c.379]

Аппараты для проведения процесса экстракции называют экстракторами. Поверхность фазового контакта создается в результате диспергирования на капли одной жидкой фазы в другой. Для этой цели используют экстракторы различных типов колонные, смесительно-отстойные, центробежные. Наиболее широкое применение нашли колонные экстракторы, среди которых можно выделить полые распылительные, инжекционные, тарельчатые, насадочные и пульсационные. Сечение колонных экстракторов определяется допустимой скоростью движения сплошной фазы, зависящей от конструкции контактных устройств, физико-химических свойств обеих фаз и т. д. [c.284]

Распылительные, насадочные и ситчатые экстракторы обычной конструкции с применением пульсаций. Биллербек исследовал пульсационную распылительную колонну небольших размеров (диаметр 38 мм). При амплитуде пульсаций мм w частоте 400 цикл1мин УС по дисперсной фазе и скорость массопередачи увеличивались (причем последняя возрастала примерно на 30%) по сравнению со значениями УС и соответственно скорости массопередачи в отсутствие пульсаций. Широтзука приводит дополнительные опытные данные для распылительных пульсационных колонн небольших размеров. Можно считать, что [c.590]

Опыты с единичными каплями, движущимися в пульсирующей среде, дают основание усомниться во влиянии пульсации на коэффициент массопередачи в распылительной колонне. И действительно, опыты, проведенные на ряде систем, показали отсутствие влияния пульсации и возможность применения циркуляционной модели или пенетрационной модели Хигби для расчета коэффициентов массопередачи в распылительной пульсационной колонне для значительного интервала интенсивностей пульсации (до 5760 мм1мин). [c.244]

Захлебывание распылительных пульсационных колонн изучалось Дефивом с соавторами [49], которые, исходя из формулы Торнтона [50] для удерживающей способности в распылительной колонне, получили величину У.С. при захлебывании пульсационной распылительной колонны [c.244]

Экстракция в распылительных пульсационных колоннах изучалась Биллербеком с сотрудниками [16] и Тадаши с соавторами [17]. В работе Биллербека исследовалась эффективность процесса экстракции в зависимости от амплитуды и частоты пульсаций, а также и от скорости подачи фаз. Исследуемая колонна представляла собой трубку из боросиликатного стекла, длиной 1800 мм и внутренним диаметром 37,5 мм. Пульсации сообщались всей жидкости в колонне и имели приблизительно синусоидальную форму. Амплитуда пульсаций составляла 12,5 мм, частота изменялась в интервале О—500 1/мин. [c.152]

В работе Тадаши и др. [17], касающейся исследования распылительных пульсационных колонн, изучалась зависимость объемного коэффициента массопередачи от амплитуды и частоты пульсаций. Эта зависимость представлена в виде следующего уравнения [c.154]

Определение коэффициента экстракции в распылительной пульсационной колонне [c.188]

В дифференциально-контактных экстракторах процесс изменения состава фаз приближается к непрерывному. Основные типы аппаратов этой группы распылительные экстракционные колонны, колонные экстракторы с тарелками-перегородками (полочные), насадочные экстракционные колонны, ип-жекционно-струйные колонны, многоступенчатые смесительные экстракторы, экстракторы с воздушным перемещиваннем, пульсационные экстракторы, центробежные экстракторы и др. [c.772]

Ясуно [21] — в насадочных пульсационных колоннах, а Гельперин, Крохин и Киселева [17] — в распылительных колоннах с подачей экстрагента в парообразном состоянии. Нам представляется вероятным, что за счет высокой скорости истечения пз сопла в зоне инжектора возникает поле пульсационных скоростей. Недавняя работа Вудла и Уильбрандта [22] по изучению влияния ультразвука на массопередачу в процессе экстракции установила, что если высокочастотное облучение вызывает циркуляционные токи во всем объеме аппарата, то при низкочастотном облучении преобладает местная интенсификация процесса эта работа подтверждает наши нредноложения. Однако явление концевого эффекта требует дальнейшего глубокого изучения. [c.180]

Торнтон [13] показал, что уравнение (4.2) можно применять и для расчета УС в распылительных колоннах. Значение Уо он определил скоростью единичной капли с помощью корреляционной зависимости Хейвоса и Трейбала [14]. Уравнение (4.2) применимо также к роторным и пульсационным колоннам [4]. [c.148]

В ситчатой пульсационной колонне отсутствует противоток в обычном смысле. Так как движение легкой фазы вверх происходит лишь в момент движения вверх всего столба жидкости и, наоборот, движение тяжелой фазы происходит лишь при движении столба жидкости вниз, то перемешивание сплошной фазы, движущейся через слой диспергированной фазой, наблюдается лишь в пространстве между тарелками. При этом увеличение подачи диспергированной фазы, равно как и увеличение соотношения подач сплошной и диспергированной фаз вызывают усиление продольного перемешивания в пространстве между тарелками и снижают эффективность колонны. Однако этот тип продольного перемешивания, характерный в основном для распылительных колонн, не является решающим фактором. Объем жидкости, передавливаемой через отверстие тарелки за один цикл пульсации, зависит лишь от объема рабочей части пульсатора. При движении столба жидкости вверх вместе с диспергированной (легкой) фазой на лежащую выше тарелку передавливается некоторый объем сплошной фазы, равный разности между объемом рабочей части цилиндра пульсатора и объемной подачей легкой фазы, отнесенной к одному циклу пульсации. Подобное же явление наблюдается при движении столба жидкости вниз, если диспергируется тяжелая фаза. Наряду с этим наблюдается возврат некоторого количества диспергированной фазы. Если последнее приводит к возрастанию времени контакта фаз и, в конечном итоге, к увеличению эффективности колонны, то возврат сплошной фазы снижает движущую силу процесса и уменьшает интенсивность массопередачи. Влияние подачи диспергированной фазы и соотношения подач диспергированной и сплошной фаз на этот тип продольного перемешивания противоположно их влиянию на перемешивание в зоне между тарелками. Так, увеличение подачи диспергированной фазы уменьшает объем сплошной фазы, возвращающейся в цикл пульсации, и тем самым снижает эффект продольного перемешивания. [c.255]

Изучение процесса экстракции в пульсационной тарельчатой колонне наводит на мысль, что наиболее реалистическое представление о механизме работы колонны этого типа должно быть основано на аппроксимации пульсационной тарельчатой колонны в виде ряда пульсационных распылительных колонн, соединенных последовательно. Подобная трактовка согласуется с данными работы [106] об отсутствии концевых эффектов в пульсационных колоннах с перфорированными тарелками. Эффективность каскада пульсационных тарельчатых колонн равна эффективности одной колонны этого типа, имеющей аналогичные конструктивные параметры и высоту, равную суммарной высоте каскада колонн. Аналогичный подход возможен и для анализа работы обычной (без пульсации) колонны с перфорированными тарелками. Эти колонны могут, по существу, рассматриваться как предельный случай пульсационной тарельчатой колонны (/ = / Я = 0). Рассмотрим вначале этот простейший случай. [c.263]

Из множества конструкций экстракционных аппаратов [1, 3, 4] наибольшее распро-странение получили противоточные колонны с механическим перемешиванием вибра-. ( ционные, роторно-дисковые, пульсационные и др, В тех случаях, когда требуется аппарат, эквивалентный большому числу теоретических ступеней, используют смесительно-1" отстойные экстракторы. Аппараты этого типа позволяют строго контролировать или I целенаправленно изменять состав экстрагента на отдельных ступенях. Для экстрак-ционных процессов, в которых взаимодействуют плохо отстаивающиеся или склонные I к эмульгированию фазы, применяют тарельчатые колонны. Если требуется малое время I контакта в процессе экстракции, рекомендуется использовать центробежные аппараты. Наиболее простые и высокопроизводительные из всех известных видов экстракцион- I ных аппаратов — распылительные колонны — могут применяться в тех случаях, когда 1- требуется аппарат, эффективность которого не больше одной теоретической ступени. I Общие принципы расчета массообменной (в том числе и экстракционной) аппа- [c.255]

Отмечающееся на практике стремление увелйчению глубин обесфеноливания сточных вод, естественно, требует применени высокоэффективных экстракторов вместо применяемых в наЪто щее время насадочных и распылительных колонн. На Щекинско газовом заводе, например, насадочная колонна высотой 23,5 имеет всего 3,5 теоретических ступени [Ю] . В последнее врем разработан ряд новых конструкций аппаратов, позволяющих значительной мере улучшить показатели процесса экстракци К таким аппаратам относятся колонны с мешалками, роторн дисковые, пульсационные, центробежные и другие экстрактор Многие из этих аппаратов уже прошли опытно-промышленну проверку и широко применяются в промышленности их констру ции и описания приведены в специальной литературе [20—29 Применение роторно-дисковых экстракторов, в частности, как П казывают испытания [24, 25]1 позволяет повысить эффективное массообмена по сравнению с распылительными колоннами в тр раза. При равных условиях обесфеноливания подсмольной вод они имеют производительность в семь раз выше, чем ступенчат противоточный экстрактор с восьмью теоретическими ступеням [c.347]

Производительность. При низких и средних нагрузках наиболее целесообразно использовать распылительную и насадочную колонны, для умеренных и высоких — роторнодисковый экстрактор, пульсационную тарельчатую колонну или смеситель-отстойник. Наиболее высокие удельные производительности имеют пульсационные тарельчатые колонны и центробежные экстракторы. [c.17]

Однако, как указывалось выще, условия, при которых изучалась массо- и теплопередача от пульсирующего тела, несовместимы с условиями массопередачи в пульсационной распылительной колонне или массопередачи в капле движущейся в пульсирующем потоке. Лишь для больших частот пульсации присадки или большого диаметра капли при наличии пульсации наблюдается изменение характера относительного движения. Отношение скорости колебания частицы Юд и скорости колебания среды Юе может быть в этом случае [20] приближенно рассчитано по формуле [c.239]

Интересно отметить, что полученные результаты применимы не только для описания процесса капель турбулентными пульсациями сплошной фазы в распылительной колонне. Деформация капли с последующим распадом характерна также для дробления капель в пульсационной насадочной колонне. В ряде случаев [c.291]