Гидродинамика систем жидкость—жидкость

На совещании обсуждались успехи, достигнутые в развитии теории жидкостной экстракции и промышленном освоении экстракционной техники. Большое внимание уделялось вопросам фазового равновесия, химической кинетики, массопередачи и гидродинамики в экстракционной аппаратуре, методам расчета новых конструкций экстракторов, моделированию и оптимизации экстракционных процессов, а также разработке алгоритмов управления технологическими установками. Статьи, включенные в данный сборник, посвящены этому многообразию проблем экстракции в системе жидкость — жидкость. [c.6]

ИССЛЕДОВАНИЕ ГИДРОДИНАМИКИ КИПЯЩЕГО СЛОЯ В СИСТЕМАХ ЖИДКОСТЬ-ЖИДКОСТЬ [c.92]

МЕТОДОЛОГИЯ ПОСТРОЕНИЯ СТРУКТУРЫ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ГИДРОДИНАМИКИ И КИНЕТИКИ МАССОПЕРЕДАЧИ для СИСТЕМЫ ПАР - ЖИДКОСТЬ [c.102]

Извлечение целевых компонентов как из жидкостей, так и из твердых пористых тел нередко называют экстракцией (иногда экстрагированием) без уточнений или с добавлением жидкостная , жидкофазная , в системе жидкость—жидкость , из твердого тела , в системе твердое тело—жидкость . Возможно, это связано с формальным сходством уравнений материального баланса и методов расчета процессов в статических условиях с использованием прямоугольных и треугольных диаграмм. Между тем кинетика процессов в системах жидкость—жидкость и твердое тело— жидкость существенно отличается. Например, в системе -жидкость— жидкость межфазная поверхность зависит от гидродинамических условий в аппарате, а в системе твердое тело—жидкость она формируется на предшествующей операции измельчения и от гидродинамики не зависит. [c.50]

Изучение закономерностей процесса массопередачи в гетерогенных системах жидкость — жидкость представляет исключительно сложную задачу. В зависимости от конструкции колонны и физико-химических свойств жидкостей характер движения последних может быть либо пленочным, либо капельным. Так как размеры и форма капель самые разнообразные, то не существует единой физической модели процесса массопередачи, на основе которой можно было бы разработать приближенные методы расчета. Поэтому обобщение экспериментальных данных (полученных главным образом в лабораторных колоннах) проводится в основном методами теории подобия. Поскольку при определении критериев подобия обычно исходят из общих уравнений гидродинамики и массопередачи, а не из какой-либо приближенной физической модели, то число критериев подобия превышает десяток. При таком количестве критериев получить критериальные уравнения массопередачи становится практически невозможным. Полученные различными авторами уравнения являются критериальными лишь по форме и правильно описывают процесс массопередачи для систем и параметров, близких к изученным. [c.5]

Сопоставим определенный таким образом процесс с выщелачиванием, жидкостной экстракцией и растворением. Под выщелачиванием понимают экстрагирование в системе твердое тело — жидкость с использованием экстрагента — воды [95, с. 547]. Однако в дальнейшем мы редко будем употреблять этот термин, не считая целесообразным изменять наименование процесса в зависимости от рода применяемого растворителя. Существенным образом экстрагирование в системе твердое тело — жидкость отличается от жидкостной экстракции, которая протекает в гетерогенной системе жидкость — жидкость, состоящей из двух легко деформируемых фаз. При извлечении из твердых тел величины последних задаются предшествующими операциями (дробление) и не зависят от гидродинамики экстракционного процесса. Путем подвода энергии при жидкостной экстракции создаются гидродинамические условия, благоприятствующие развитию поверхности фазового контакта [97, 98], изменению формы и размеров жидких частиц, из которых извлекается целевой компонент. В твердых пористых телах жидкость, заключенная в порах, практически неподвижна. При жидкостной экстракции в жидких частицах наблюдается внутреннее движение, зависящее от размеров частиц и скорости относительного перемещения фаз. В кинетическом аспекте жидкостная экстракция — процесс более интенсивный, чем экстракция в системе твердое тело — жидкость. [c.7]

Перю подробно изучал [40] в трех распылительных колоннах диаметром 50— 74 мм, высотой 840—1330 мм гидродинамику на пятнадцати различных бинарных системах жидкость — жидкость и массопередачу на двух тройных системах при свободной и плотной упаковке капель. Во всех случаях форма капель была близка к сферической, а распределение капель по размерам соответствовало нормальному. Расход сплошной фазы не влиял на средний размер капель, что согласуется с данными работы [22]. [c.270]

Ответ на эти вопросы можно получить частично из имеющихся данных для двухфазной системы газ-жидкость, а также после проведения экспериментального исследования гидродинамики и массопереноса в ТПС. [c.113]

Гидродинамика непрерывного противотока жидкость — жидкость была рассмотрена в гл. И. Там же обсуждался вопрос, какая из фаз должна разбрызгиваться, и исследовался процесс захлебывания колонн с насадкой в системе жидкость — жидкость. [c.590]

НЕКОТОРЫЕ ВОПРОСЫ ГИДРОДИНАМИКИ СИСТЕМЫ ПАР-ЖИДКОСТЬ В КОЛОННАХ С МЕЛКОЙ НАСАДКОЙ [c.158]

Таким образом, полная система уравнений магнитной гидродинамики несжимаемой жидкости в векторной форме состоит из уравнения движения [c.199]

Обычно электрическое поле образуется в результате совместного сложного действия конвекции, электропроводности, индукции, разделения и переноса электрических зарядов в системе, в которой, как правило, участвуют три различных материала жидкость, в которой образуются заряды, воздух, в котором поля могут создавать опасность, и твердая стенка. Не исключается также влияние электрических сил на гидродинамику системы. Электрические заряды всегда в конце концов нейтрализуются за счет проводимости, но до их нейтрализации могут создаваться опасные условия. [c.170]

В книге рассмотрена гидродинамика вертикальных и горизонтальных трубопроводных транспортных ПОТОКОВ в различных технологических процессах химических производств. Описаны системы газ — твердое тело, жидкость — твердое тело, газ — жидкость и жидкость — жидкость. Приведены гидродинамические режимы аппаратов, в которых перечисленные системы находятся в транспортном режиме, и систематизированы методы гидродинамического расчета таких аппаратов. [c.568]

При изучении гидродинамики и массопередачи в подвижных системах газ — жидкость длительное время (примерно до 50-х годов) в основном использовались эмпирические методы. Последние 10—20 лет характеризуются применением теоретических методов исследования процессов. [c.3]

Химический метод и метод деполяризации света позволяют определить интегральные значения величины поверхности контакта, фаз-по всему сечению двухфазного слоя. Химический метод в последнее время широко используется для определения величины поверхности контакта фаз в аппаратах различных типов [117—127] как на системах газ — жидкость, так и на системах жидкость — жидкость. Методика определения поверхности контакта фаз химическим методом подробно изложена в работах [88, 89, 119, 122] для систем газ—жидкость и в работах [126, 127] для систем жидкость — жидкость. Химический метод основан на том, что при определенных условиях коэффициент массоотдачи в поглощающей фа-зе при массопередаче, сопровождающейся химической реакцией, не зависит от гидродинамики, а целиком определяется химическими ( г) и физическими (Da) свой- ствами системы. Эти условия описываются неравенством, полученным в работе [128] [c.87]

Характеристической скоростью частицы называют скорость ее всплывания или падения в неподвижной жидкости. Она является основным параметром, определяющим производительность и гидродинамику колонных аппаратов, поскольку однозначно зависит от физико-химических характеристик системы (разницы плотностей фаз и их вязкости) и размера частиц. Понятие характеристической скорости щироко используется для систем жидкость — жидкость [56], а также для систем жидкость — твердое тело, находящихся в псевдоожиженном состоянии [57]. [c.40]

Здесь Р = пТ. Система (7.2.32) совпадает с хорошо известной в гидродинамике системой уравнений Эйлера, описывающей изменение во времени гидродинамических полей идеальной жидкости. Таким образом, рассмотренное выше нулевое приближение по параметру % (т. е. по физическому малому параметру а) в известном смысле соответствует предположениям, позволяющим рассматривать реальные газы и жидкости как идеальную с гидродинамической точки зрения жидкость. [c.332]

Гурьянов А. И., Галеев А. Ф., Исследование гидродинамики пульса-ционно-смесптельного экстрактора в системе жидкость — жидкость, сб. Процессы жидкостной экстракции и хемосорбции . Труды И Всесоюзного совещания по жидкостной экстракции и хемосорбции, изд. Химия , 1965, стр. 197. [c.701]

Несмотря на то, что в последнем десятилетии изучение теории и практики взвешенного слоя как эффективного метода интенсификации многочисленных процессов существенно расширилось, многие аспекты гидродинамики взвешенного слоя еще недостаточно исследованы. В частности, мало изучен межфазовый обмен в условиях развития взвешенного слоя, определяемый распределением восходящего потока газа (жидкости) и перераспределением случайно сложившихся групп частиц, а также реологическими свойствами системы газ (жидкость) — твердое тело В связи с тем, что эти свойства изменяются в зависимости от гидродинамической обстановки, очень важно исследовать активные гидродинамические режимы (например, организацию струйного секционирования в аппаратах взвешенного слоя, а также оптимизацию работы вихревых аппаратов и т. д.). [c.254]

Механическое П. изучено сравнительно полно имеются методики и мат. модели, отражающие физ. механизм процесса и позволяющие осуществлять расчеты гидродинамики, теплообмена н массообмена со взвешенными частицами и др. с учетом св-в среды, конструкций мешалок и размеров аппаратов созданы системы автоматизир. расчета и оптим. выбора оборудования из каталогов. Менее разработаны, однако, проблемы диспергирования капель и пузырьков в жидкости, массообмена в системах жидкость-жидкость и газ - жидкость, а также выравнивания концентраций перемешиваемых в-в в микроскопич. объемах (микроперемешивание). При оценочных расчетах П. применительно к условиям, приведенным в таблице, моЖно пользоватьсй представленными ниже ф-лами. [c.476]

Многие промышленно важные химические реакции, такие как нитрование, сульфирование, омыление эфиров водными растворами щелочей и др, проводятся в проточных реакторах с мешалкой в двухфазной системе жидкость-жидкость. При этом в обшем случае реагенты, растворенные в несмешиваюшихся растворителях, переходят из одной фазы в другую и реагируют на поверхности раздела или в объем той или иной фаз. Выход в таких реакторах зависит как от кинетики реакции, так и от скорости подвода реагентов в зону реакции, т. е. от гидродинамики реактора. Основнымн параметрами, определяющими гидродинамику двухфазного реактора, являются структура потоков в реакторе, размер капель дисперсной фазы, поверхность раздела фаз и удерживающая способность по дисперсной фазе, распределение времени пребывания по обеим фазам и степень взаимодействия между каплями дисперс -ной фазы. [c.141]

Условия массообмена в этих системах, строго говоря, не могут быть перенесены на системы жидкость—жидкость. Тем не менее интересно кратко рассмотреть массообмен в системах твердое тело—жидкость, так как гидродинамика подобных систем изучена лучше. Такие процессы включают испарение нафталина, воды и др. из твердой фазы в газовый поток 2 -28.58 растворение твердых веществ (например, бензойной кислоты в растворителях металлов в растворе иода б и др.), а также контролируемые диффузиейз .54 предельные токи в электродных процессах. [c.71]

Все многообразие процессов и явлений, наблюдаемых при трении твердых тел, заключено между трением ювенильных поверхностей и гидродинамическим трением. Под трением ювенильных (идеально чистых) поверхностей понимают трение поверхностей при полном отсутствии между ними третьей фазы, способной выполнять функцию смазочной среды. Термин гидродинамическое трение определяет процессы, происходящие в присутствии смазочной среды, поведение которой подчиняется законам гидродинамики ламинарного потока жидкости, в первую очередь уравнению Ньютона. Этот термин определяет процессы трения, характеризуемые вязкостью как важнейщим физико-химическим свойством смазочной среды. Между двумя указанными предельными состояниями фрикционной системы, т. е. между сухим и жидкостным трением, существует гранич1н0е трение , наблюдаемое в том случае, когда тонкий слой смазочной среды, разделяющий трущиеся поверхности, находится в границах их влияния на смазочное вещество. [c.223]

Тарельчатые аппараты широко применяются в промышленности. Особенно широкое распространение тарельчатые аппараты получили в качестве ректификацио нных и абсорбционных колонн. Огромный материал по гидродинамике и скорости процессов переноса в тарельчатых аппаратах, работающих в системе жидкость—газ, собран в книгах Кафарова [3] и Рамма [5]. [c.251]

Эффективность химических превращений в системах газ—жидкость зависит не только от скорости химической реакции, но и от условий тепло-массообмена, определяемых в первую очередь гидродинамическим состоянием системы. Поэтому прежде, чем переходить к детальному анализу различных типов барботажных реакторов, рассмотрим основные закономерности гидродинамики, теп-ло-массопереноса и кинетики химических превращений при барбо-таже газа через жидкость. [c.17]

Отметим, что все решения с ш = onst, удовлетворяющие системе уравнений (3.1)-(3.4), являются в то же время решениями уравнений Стокса (3.1), (3.2), (3.4), и давление в приближении Стокса в этом случае постоянно. Одновременно эти решения являются решениями системы уравнений гидродинамики идеальной жидкости (3.1)-(3.3), а в последних трех приведенных здесь примерах выполняются условия прилипания этой идеальной жидкости, соответственно, на параболе, эллипсе и на ветви гиперболы. [c.197]

В общем случае решение задачи гидродинамики течения вязкой жидкости сводится к решению приведенной ниже системы, состоящей из таких дифференциальных уравнений с частными производными, как уравнение неразрывноси потока, сохранения импульса, сохра- [c.117]

Например, при физическом описании процесса ректификации смесей вьщеляют следующие "элементарные процессы 1) гидродинамика потоков жидкости и пара в колонне 2) массообмен между жидкостью и паром 3) теплопередача между жидкостью и паром 4) испарение жидкости и конденсация пара. Все указанные элементарные процессы протекают либо на тарелке, либо в насадочной секции колонн и прямо связаны между собой. Полное описание этих процессов представляет собой чрезвычайно сложную систему уравнений. Только описание гидродинамики потока жидкости на тарелке (либо в насадке) с помощью уравнения Навье-Стокса представляет собой задачу чрезмерной вычислительной сложности. Не менее сложно и решение задачи полного описания массообмена между потоками жидкости и пара. Вместе с тем эти задачи должны решаться совместно как единая система уравнений. Отсюда следует, что без разумнььх упрощающих допущений здесь не обойтись. Поэтому обычно принимают идеализированное представление относительно движения потоков пара и жидкости (пар движется в режиме полного вытеснения, а жидкость полностью перемешивается на тарелке), а массопередачу выражают через эффективность ступеней разделений, определяемую в большинстве случаев полузмпирическими методами, либо вообще не рассматривают ее, считая, что на каждой ступени разделения достигается равновесие. [c.12]

Предлагаемая вниманию читателей книга посвящена изложе-нию современного состояния исследований в области гидродинамики, массо- и теплообмена в дисперсных потоках в системах газ — жидкость, жидкость — жидкость и твердое тело — жидкость или газ. [c.5]

Понятие сорбция — поглощение сорбата сорбентом — по воему определению отражает взаимодействие между фазами в многокомпонентной системе. Изучение кинетики сорбции — изменения во времени состояния такой гетерогенной системы, кроме того, предполагает, что в начальный момент эта система не равновесна. В гетерогенных системах неравновесность по химическому потенциалу (концентрациям) на границе раздела фаз неминуемо должна привести к перераспределению вещества по пространству внутри каждой из фаз. Это перераспределение осуществляется, как правило, по диффузионному механизму, поэтому процессы диффузии нами рассматриваются в первую очередь. Законы диффузии в подвижной фазе, помимо возможной химической кинетики, осложняются принудительной конвекцией, являющейся характерной особенностью рассматриваемых нами систем. Наше внимание будет сосредоточено на твердых сорбентах, соприкасающихся с подвижной жидкостью, поэтому подлежит рассмотрению геометрия и структура зернистого сорбента и гидродинамика потоков через него. [c.50]