Газожидкостное псевдоожижение

При абсорбции кислорода раствором сульфита натрия была измерена поверхность раздела газовой и жидкостной фаз в псевдоожиженных слоях твердых частиц размером от 0,3 до 3 мм. Установлено, что поверхность раздела фаз падает с уменьшением порозности слоя, причем она мало чувствительна к изменению размера частиц. При измерении размеров пузыря и поверхности раздела фаз в случае газожидкостного псевдоожижения стеклянных бус диаметром 6 мм место расположения устройства для ввода газа позволяло создавать достаточно большие пузыри в основании слоя. Было установлено, что по мере удаления от газораспределительной решетки средние размеры пузырей уменьшаются, а поверхность раздела между газом и жидкостью увеличивается. Более интенсивное дробление пузырей наблюдали при повышенной скорости и в слоях с малым расширением. [c.661]

Рис. XVI П-1. Газожидкостной псевдоожиженный слой.

На модельных системах (чаще всего атмосферный воздух — вода — стеклянные шарики) были достаточно полно изучены основные характеристики газожидкостного псевдоожижения движение газа и жидкости, расширение слоя, массообмен на межфазной поверхности жидкость — газ. Результаты этих исследований рассмотрены ниже. В заключение будут затронуты некоторые другие проблемы, связанные с газожидкостным псевдоожижением. [c.659]

Образование газового пузыря при газожидкостном псевдоожижении слоя твердых частиц было исследовано применительно к одиночному отверстию диаметром 3 мм. Опыты проводили при восьми расходах газа в пределах от 9 до 63 см /с и соответственных числах Рейнольдса в отверстии от 315 до 2200. Частота [c.659]

В ряде работ изучали коалесценцию пузырей и их дробления в газожидкостных псевдоожиженных слоях. [c.660]

На фото ХУШ-З видны пузыри, поднимающиеся со свободной поверхности газожидкостного псевдоожиженного слоя стеклянных шариков диаметром 6 мм. Пузыри однородны но размеру и относительно невелики (мельче, чем в воде) по сравнению с наблюденными Ли [c.662]

Наконец, на фото ХУШ-4 демонстрируются пузыри над свободной поверхностью газожидкостного псевдоожиженного слоя свинцовой дроби диаметром 2 мм. Они также невелики и однородны по размеру. Интересно отметить, что в противоположность равномерному распределению пузырей в объеме системы, наблюдавшемуся в предыдущих случаях, здесь пузыри движутся группами. Это явление, возможно, связано с неоднородным характером псевдоожижения водой слоя свинцовой дроби. [c.662]

В опытах с двухмерным аппаратом было обнаружено что в газожидкостном псевдоожиженном слое свинцовой дроби газовые пузыри стремятся собраться около сферической лобовой части водяных пузырей , присутствующих в подобных системах. [c.662]

Газожидкостный псевдоожиженный слой характеризуется тремя долями объема, связанными равенством [c.663]

При газожидкостном псевдоожижении водой твердых частиц размером 0,25 мм задержка твердой фазы была незначительной — около 4%. Тем не менее задержка газа в газожидкостном псевдоожиженном слое была значительно меньше, чем в соответствующей системе без твердых частиц. [c.664]

Задержку газа в газожидкостных псевдоожиженных системах определяли по поглощению рентгеновских лучей непосредственно над свободной поверхностью слоя. Было установлено, что при повышении расхода жидкости задержка газа уменьшалась в слоях из стеклянных и полиакриловых шариков размером 6,35 мм и свинцовой дроби диаметром 1,2—1,4 мм и не изменялась со скоростью жидкости в слоях стеклянных шариков диаметром 0,28— [c.664]

Исследования по перемешиванию газа были проведены 2 8, 29 нри газожидкостном псевдоожижении частиц кварцевого песка размером 0,25 мм и низких значениях задержки твердой фазы. Установлено, что присутствие твердых частиц весьма незначительно влияет на число Боденштейна в газовой фазе. [c.666]

Перемешивание в газовой фазе, видимо, будет несколько отчетливее выражено в газожидкостных псевдоожиженных слоях из частиц размером 0,25 и 1 мм, нежели в слоях, не содержащих твердых частиц. При газожидкостном псевдоожижении твердых частиц размером 6 мм можно ожидать противоположного эффекта. Высказанные предположения согласуются с характером распределения газовых пузырей по размеру над свободной поверхностью слоя при псевдоожижении мелких частиц это распределение шире, чем в случае крупных. [c.667]

Видимо, по массопередаче в газожидкостных псевдоожиженных слоях было опубликовано всего лишь два исследования. В нервом из них измеряли скорость абсорбции водой двуокиси углерода из смеси ее с азотом. В качестве твердой фазы использовали частицы кремнезема (эквивалентный диаметр 0,22 мм) и стеклянные шарики (0,5 и 0,8 мм). Количественных корреляций, например, в виде коэффициентов массообмена предложено не было, но можно отметить ряд качественных особенностей процесса. Скорость абсорбции повышается с ростом скорости жидкости для частиц всех размеров и понижается с увеличением размера частиц для всех скоростей жидкости. Скорости абсорбции были ниже измеренных в аналогичной газожидкостной системе, не содержаш ей твердых частиц. Эти выводы отчасти подтверждаются рассмотренными ранее данными о коалесценции пузырей . [c.673]

Следует, однако, отметить некоторые исключения из этого общего правила. Движение жидкости не может быть описано моделью стержневого потока с продольным перемешиванием при газожидкостном псевдоожижении слоя стеклянных частиц размером 0,25 мм, а в случае низких скоростей жидкости (3,6 см/с и ниже) — также и при использовании частиц диаметром 1 мм. В этих системах время пребывания жидкости, найденное из опытов с трасером, значительно ниже среднего времени пребывания, рассчитанного по задержке твердой фазы, вычисленной на основании данных о расширении слоя и результатов опытов с меченым газом. [c.668]

Может быть предложено следующее качественное объяснение отмеченного несоответствия. При движении газовых пузырей через жидкость элементы последней попадают в гидродинамический след пузыря и могут перемещаться вверх со скоростями, близкими к скоростям подъема пузыря. Это явление может сопровождаться нисходящим движением жидкости за пределами гидродинамического следа пузыря. Такой характер движения должен наблюдаться в застойных зонах при отсутствии общего потока жидкости, а также в системах с малым расходом жидкости, если произведение средней скорости движения гидродинамического следа на его средний приведенный объем больше суммарного расхода жидкости . Можно полагать, что именно такой случай характерен для упомянутых выше слоев. Трасер, введенный ниже первой точки отбора проб, минует ее в гидродинамическом следе пузыря, поэтому измеренное время пребывания жидкости будет меньше среднего. Заметим, что такой механизм движения корреспондирует с причинами контракции при газожидкостном псевдоожижении (см. следующий раздел). [c.668]

При исследовании газожидкостных псевдоожиженных слоев из стеклянных (размер 6,3 мм) и полиакриловых (размер 6,3 мм, плотность 1,18 г/см ) шариков, а также свинцовой дроби (1,2— 1,4 мм) установлено что с повышением расхода газа расширение слоя увеличивается. [c.672]

Основной областью применения газожидкостного псевдоожижения, по-видимому, являются процессы гетерогенного катализа с жидкими и газообразными компонентами в различных сочетаниях. Одной из определяющих стадий таких процессов является перенос вещества через поверхность раздела газовой и жидкой фаз. [c.672]

С целью получения количественных зависимостей для коэффициентов массообмена между газом и жидкостью (в частности, от размера частиц) было предпринято еще одно исследование абсорбции двуокиси углерода. Для опытов использовали колонну внутренним диаметром 102 мм жидкой фазой служила водопроводная вода, газовой — смесь двуокиси углерода и азота, твердой — стеклянные шарики диаметром 1 и 6 мм. Объемные коэффициенты массообмена А / рассчитывали по экспериментальным данным, пренебрегая продольным перемешиванием (из-за отсутствия данных об. этом факторе в газожидкостных псевдоожиженных системах). [c.673]

Ниже затронуты некоторые другие аспекты газожидкостного псевдоожижения. [c.675]

Результаты изучения переноса количества движения при газожидкостном псевдоожижении представлены в виде безразмерных зависимостей . [c.675]

Фото ХУШ-З. Пузыри, поднимающиеся над поверхностью газожидкостного псевдоожиженного слоя стеклянных шариков диаметром 6 мм. [c.762]

Псевдоожижение твердых частиц называют т р е х ф а а н и м, если оно осуществляется с применением двух ожижающих агентов, обычно — газа и жидкости (такой процесс часто называют также газожидкостным псевдоожижением). Псевдоожижающей средой могут также служить две несмеши-еающиеся жидкости, что представляет потенциальный интерес применит тельно к жидкостной экстракции и некоторым другим процессам. [c.657]

Необходимо подчеркнуть различие между газожидкостным псевдоожижением (оно уже было описано и схематически представлено на рис. ХУП1-1) и разнообразными процессами с трехфазными суспендированными системами, используемыми в настоящее время в промыпшенности. Для газожидкостного псевдоожижения характерны ограниченная скорость жидкостного потока и резко очерченный объем слоя. Процессы с трехфазньши суспендированными системами (рассмотрение их выходит за пределы настоящего обзора) можно осуществлять как в отсутствие потока жидкости (в этом случае частицы суспендированы только за счет движения пузырей), так и с определенной скоростью жидкостного потока (при этом осуществляется гидравлический транспорт частиц). [c.659]

Для газожидкостных псевдоожиженных слоев по уравнению (XVIII,2) рассчитывается суммарная задержка газа и жидкости. Для раздельного определенияг задержек газа и жидкости требуются дополнительные измерения помимо расширения слоя. Некоторые способы такого раздельного определения опис 1ны в литературе. [c.663]

Кроме того, из рис. ХУ1П-4 следует, что в газожидкостных псевдоожиженных слоях при увеличении скорости жидкости (т. е. при уменьшении задержки твердой фазы) задержка газа стремится к значениям, характерным для систем, не содержаш их твердых частиц. [c.666]

Было предпринято изучение продольного перемешивания в жидкой фазе газожидкостных псевдоожиженных слоев, составленных из частиц кварца размером 0,25 мм, при малой задернске последних. Установлено, что коэффициент продольного перемешивания заметно возрастает со скоростью жидкости и быстро уменьшается при повышении скорости газа. Эти результаты расходятся с данными других авторов. [c.667]

Рис. ХУ1П-7. Порозность слоя стеклянных шариков размером 0,28 им (а) и 2 мм (б) при газожидкостном псевдоожижении

Движение твердых частиц. Подъем газовых пузырей в газожидкостных псевдоожиженных системах способствует перемещещт твердых частш . Было показано что мелкие твердые частицы перемещаются в таких системах под действием газовых пузырей точно тая 5ке, как к псевдоожиженном газовом слое Это явление может оказаться существенным в аспекте уноса твердых частиц из слоя. [c.675]

Перенос количества движения. Перепад давления в газожидкостных псевдоожиженных слоях равен статическому напору трехфазной систомы . [c.675]

Фото ХУП1-4. Пузыри, поднимающиеся над поверхностью газожидкостного псевдоожиженного слоя свинцовой дроби диаметром 2 мм- [c.762]

Образование газового пузыря при газожидкостном псевдоожижении слоя твердых частиц было исследовано применительно к одиночному отверстию диаметром 3 мм. Опыты проводили при восьми расходах газа в пределах от 9 до 63 см /с и соответственных числах Рейнольдса в отверстии pgUiD /lLg) от 315 до 2200. Частота образования газовых пузырей в отверстии измерялась датчиком электросопротивления, присоединенным к осциллографу. При отсутствии газового потока на экране осциллографа была видна прямая линия, а при определенных расходах газа появлялась серия пиков, каждый из которых соответствовал скачку электрического сопротивления, вызванному образованием пузыря. [c.659]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология