Тарельчатые пульсационные колонны

ТАРЕЛЬЧАТЫЕ ПУЛЬСАЦИОННЫЕ КОЛОННЫ [c.250]

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]

Тарельчатые пульсационные колонны [c.168]

Экстракторы по принципу действия подразделяются на два типа периодические и непрерывные по типу обрабатываемых фаз — на аппараты для экстракции в системах твердое вещество — жидкость и жидкость — жидкость . Аппараты первой системы по способу перемещения в них твердого вещества подразделяются на вертикальные (барабаны полного погружения, тарельчатые и пульсационные колонны) и горизонтальные (шнеки, барабаны, резервуары с перемешиванием и оборудованием для последующего отделения твердого вещества). [c.141]

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]

Тарельчатые, секционированные насадочные аппараты, где наблюдается заброс вешества в сторону, противоположную направлению основного потока (например, пульсационные колонные аппараты) [c.118]

Экстракционное извлечение и разделение тантала и ниобия п их очистку от примесей в течение многих лет ведут на установке, состоящей из экстракционных пульсационных колонн с пневматической системой пульсации, оборудованной пульсаторами типа 12-47. В первой колонне осуществляется экстракция металлов из тяжелой пульпы. Эта колонна снабжена тарельчатыми фторопластовыми насадками (см. рис. 14, <3) толщиной 10 мм, в которых просверлены отверстия диаметром 10 мм, наклонные иод углом 30°. Расположение отверстий в последовательно установленных тарелках обеспечивает движение реагентов по часовой стрелке и против нее, как в насадках КРИМЗ. Расстояние между насадками йт = 0,1 м. [c.83]

Аппараты для трехфазных систем должны конструироваться с учетом состава системы (обычные тарельчатые или насадочные колонны будут забиваться мелкодисперсной твердой фазой). Надежность работы аппаратов должна обеспечиваться в условиях непрерывных процессов. При рассмотрении самых различных конструктивных решений для разных вариантов проведения технологических процессов можно убедиться, что во многих случаях наиболее приемлемым аппаратом является пульсационная колонна с насадкой КРИМЗ [61 ]. Известны и другие конструкции, успешно используемые для обработки трехфазных систем. [c.260]

Настоящая работа посвящена описанию методики определения коэффициентов продольного смешения в сплошной фазе тарельчатых пульсационных экстракционных колонн. Для, определения величины коэффициента продольного смешения О обычно применяется импульсный метод [2], в соответствии с которым в поток быстро вводится индикатор, а ниже по течению потока определяется изменение его концентрации в зависимости от времени. Результатом является кривая отклика системы на возмущение (рис. 1). [c.85]

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]

Исследование процессов жидкостной экстракции в колонных аппарат,ах с подводом и без подвода внешней энергии связано с необходимостью отыскания таких параметров, которые оказывают существенное влияние на процесс экстракционного извлечения. Нахождение взаимосвязи между внутренними и внешними параметрами системы в виде математической модели, отражающей сущность процесса, позволяет проводить расчеты высоты колонных экстракторов. К внешним параметрам процесса относятся расходы растворителей, скорость вращения ротора в РДЭ, интенсивность пульсации в пульсационных колоннах, число тарелок в тарельчатых колоннах и т. д. К в>нут-ренним параметрам можно отнести удерживающую способность колонны, скорость массопередачи, величину продольного перемешивания по каждой из фаз и т. д. [c.107]

Остальные главы посвящены рассмотрению закономерностей процессов экстракции в насадочных, тарельчатых, пульсационных и роторных колоннах. [c.6]

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]

Согласно результатам большого количества исследований с тарельчатыми и насадочными колоннами и с различными системами установлено, что эффективность пульсационных колонн на оптимальном режиме их работы в 2—4, а иногда и в большее число раз выше, чем в колоннах аналогичной конструкции без пульсаций. [c.193]

Ячеечная модель с обратными потоками нашла известное распространение при математическом описании секционированных экстракционных аппаратов (РДЭ и тарельчатых пульсационных) [3—6]. Оправдано ее применение также для математического описания пульсационных насадочных колонн, поскольку данная модель соответствует конечно-разностной форме представления уравнения в частных производных для объекта с распределенными параметрами. [c.31]

Пульсационные колонны могут быть насадочными и тарельчатыми. [c.124]

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]

Так же, как и модель с застойными зонами, ячеечная модель с обратным перемешиванием между ячейками пшроко используется нри математическом описании структуры гидродинамических потоков в секционированных аппаратах в пульсационных тарельчатых [24] и роторно-дисковых [25] экстракторах, в аппаратах с нсевдоожиженным слоем [26], в реакторах барботажного типа [27]. Применение данного типа модели оправдано также и для насадочных аппаратов с непрерывно распределенными параметрами. В этом случае колонна рассматривается как последовательность участков с сосредоточенными параметрами, причем каждый из участков эквивалентен ступени идеального смешения. [c.392]

Эффективность насадочных и тарельчатых колонн во многих случаях может быть повышена за счет применения пульсирующих потоков. Существует два способа введения низкочастотных колебаний в массообменные аппараты первый основан на создании возвратно-поступа-тельного движения контактирующих фаз, такие аппараты называются пульсационными] второй предусматривает низкочастотные колебания контактных устройств внутри аппаратов, которые называются вибрационными. [c.323]

В работе [66] исследовано влияние а. f, расхода фаз и соотношения нагрузок на коэффициент продольного перемешивания Ец в дисперсной фазе тарельчатой пульсационной колонны. [c.117]

Наибольшее распространение получили тарельчатые пульсационные колонны, снабженные перфориройанными тарелками без переливных патрубков. Эти колонны сочетают в себе высокую производительность ситчатых колонн с эффективностью, свойственной пульсационным колоннам. Изучению этого типа пульсационных колонн посвящено наибольшее количество исследований [70—77]. [c.250]

Результаты большого числа исследований указывают на наличие зависимости эффективности тарельчатых пульсационных колонн от нагрузки колонны по сплошной и диспергированной фазам. Зависимость степени извлечения от нагрузки колонны по диспергированной фазе имеет ярко выраженный минимум [92], что объясняется уменьшением экстракционной зоны в связи с увеличением слоя диспергированной фазы, скапливающейся под тарелками. Величина к. п.д. тарелки (при фиксированном расстоянии между тарелками) прямопропорциональна отношению подач диспергированной и сплошной фаз. Зюлковский [85, 93] отмечает наличие зависимости ВЕП колонны от подачи диспергированной фазы. Согласно его данным, для случая плавной пульсации [c.254]

Указанная модель оказалась наименее пригодной для описания процесса массопередачи в тарельчатой пульсационной колонне. [c.257]

Исследования явления захлебывания в тарельчатых пульсационных колоннах были проведены Дефивом и др. [И]. Авторами было проанализировано уравнение, определяющ ее задержку при захлебывании как функцию соотношения скоростей подачи, предложенное Гейлером, Робертсом и Праттом [22], Торнтоном [10]. Авторы изучили гидродинамическое поведение и характеристики захлебывания пульсационных колонн в отсутствие массопередачи. [c.168]

Заново переработан материал по тарельчатым колоннам с однонаправленным движением фаз. Разработана математическая модель потоков в насадке с учетом источников и стоков. Приведен новый материал по колоннам с затопленной насадкой. Переработан раздел по аппаратам с механическими мешалками. Дана математическая модель пульсационных колонн. Заново написан раздел Ротационные аппараты . [c.4]

Высокой эффективностью отличаются также тарелки каскадного типа, показанные па рис. 10. 28. Эффективность насадочных и тарельчатых колопп во лшогих случаях может быть значительно повышена применением пульсирующих потоков. На эффективность работы пульсационной колонны влияют частота и амплитуда колебаний. [c.291]

Примерные размеры, контактора диаметр 2,4—3 м высота 13—13,4 м диаметр отверстий статора 1,6 м диаметр дисков ротора 1,2 м число секций 20 высота секций 0,29 м частота вращения ротора 18—25 мин . Роторно-дисковый контактор имеет ббльшую пропускную опособность, суммарные объемные скорости сырья и фурфурола в нем значительно выше, чем в насадочных коло ннах. Применение РДК взамен насадочных колонн значительно повышает эффективность очистки масляных фракций снижается расход растворителя, возрастает выход рафината, улучшается его качество при равной пропускной опособности размеры РДК меньше, чем насадочной или тарельчатой экстракционной колонны. Применять РДК для фенольной очистки не рекомендуется, поскольку в этом случае из-за относительно высокой вязкости фенольных растворов снижаются производительность установки и качество рафината, наблюдается эмульгирование фаз и резко возрастает содержание растворителя в рафинатном растворе. С целью П0 вышения эффективности экстракции исследуется воамож1ность использования экстракционных аппаратов, в которых жидкостям сообщается пульсационное или возвратно-поступательное движение. [c.102]

В качестве пульсаторов 2 используют поршневые бесклапанные мембранные, сильфонные и пневматические насосы. В ситчатых тарельчатых пульсационных экстракторах (см. рис. 18-20, а) используются чаще тарелки 3 без переливных устройств, хотя разработаны и специальные конструкции ситчатых тарелок для проведения пульсационной экстракции. В пульсационных колоннах (см. рис. 18-20,6) применяют также поршневые пульсаторы с воздушной подушкой, позволяющие изолировать поршень пульсатора от среды, что важно предусматривать при обработке агрессивных сред. [c.163]

В отличие от ранее рассмотренных аппаратов эффекгивность массообмена в тарельчатых пульсационных экстракторах и в колоннах с вибрирующими тарелками с увеличением диаметра от 0,2—0,3 м до 1,5—2 м снижается незначительно. [c.1112]

В насадочных пульсационных колоннах может применяться любая насадка. Однако стабильная работа насьшной насадки достигается только после ее предварительного уплотнения. Интенсификация процесса массопередачи достигается за счет редиспергирования, многократных соударениий капель с насадкой и нового запуска процесса диффузии после встряхивания капель. Наиболее эффективна специально разработанная для пульсационных колонн пакетная насадка КРИМЗ с высоким проходным сечением прямоугольных отверстий. Отверстия имеют отбортовку, которая способствует закрутке потока проходящей жидкости. За счет этого достигается высокая равномерность распределения дисперсной фазы по сечению аппарата и уменьшается продольное перемешивание. Применение пульсаций в насадочных и тарельчатых аппаратах позволяет в 3-10 раз повысить их эффективность. Производительность пульсационных экстракторов примерно на 30 % превышает производительность роторных аппаратов. [c.38]

Основной недостаток резонансной пульсации заключается в том, что амплитуда и частота, которые определяются свойствами системы, до некоторой степени зависят от внешних факторов таких, как скорость дисперсной фазы. Регулирование частоты возможно лишь путем добавления некоторого переменного объема воздуха, что приводит к снижению собственной частоты колебаний. Как следует из уравнения (114), с увеличением размеров установки собственная частота колебаний существенно снижается, поэтому на крупномасштабных промышленных экстракторах резонансная частота будет значительно ниже, чем на лабораторных установках. С другой стороны известно, что для каждого процесса существует оптимальная с точки зрения эффективности разделения интенсивность пульсации [142]. Поскольку амплитуда пульсации в экстракционных аппаратах обычно бывает порядка нескольких сантиметров, то оптимальной интенсивности пульсации будет соответствовать частота значительно более высокая, чем резонансная частота для данного аппарата, которая является оптимальной с точки зрения минимума затрат энергии на пульсацию. Выбор рабочего режима пульсации может быть сделан на основании экономического критерия, учитывающего как стоимость продукта, так и энергетические затраты. Поэтому представляет интерес методика расчета аппарата, пульсирующего на заданной частоте [144]. Математическая, модель пнев-могидравлической системы, состоящей из тарельчатой экстракционной колонны и пульсационного колена, присоединенного к нижнему отстойнику и частич но заполненного жидкостью, включает уравнения, которые описывают поведение газа в пе- [c.177]

Установлено [5], что скорость движения фаз в пульсационной тарельчатой колонне составляет около 60% скорости в насадочной колонне и лишь в отдельных случаях приближается к пен [61]. Дефив и др. показали, что захлебывание в пульсационных колон- [c.250]

Все описанные выше модели не обладают достаточной физической конкретностью и не учитывают специфики работы пульсационных тарельчатых колонн. Поэтому ни одна из них не могла дать достаточного описания процесса массопередачи в колоннах этого типа. Тем не менее, сравнивая между собой результаты применения различных моделей, можно сделать ряд выводов о механизме работы ситчатых пульсационных колонн и о распределении полей концентраций в этих колоннах. Прежде всего, сравнивая результаты применения моделей 4 и 5 с моделью 3, можно заключить, что при достаточной нагрузке колонны по диспергированной фазе отсутствует градиент концентрации в сплошной фазе в каждой из секций колонны. Вообще говоря, известны два подхода к физическому моделированию пульсационной тарельчатой колонны. Согласно одному из них, подобная колонна может быть представлена в виде дифференциального контактора, в котором концентрация обеих фаз непрерывно изменяется как функция высоты колонны [9.5, 97, 100, 101]. Другой подход заключается в разделении колонны на ряд секций, работающих по типу смесителя — отстойника [99]. Различные модификации последнего были рассмотрены выше. Рассмотрим подробнее модель дифференциального контактора, предложенную в работе [102] и разработанную Смутом и Боббом [97]. В основу этой модели положены следующие предположения [c.260]

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]

Эффективность насадочных и тарельчатых колонн во многих случаях может быть повышена за счет применения пульсируюш,их потоков. Пульсации могут быть созданы плунжерным или диафрагмовым насосом, а также путем вибрации тарелок. На эффективность работы пульсационной колонны влияют частота и амплитуда колебаний. Для аппарата каждого типа суш,ествуют оптимальная амплитуда и частота колебаний, обеспечивающие более интенсивное протекание процесса экстракции. [c.298]