Колонны каналообразование

Имеется несколько причин неравномерного распределения жидкости ио сечению насадочной колонны [83, 83а] несовершенство конструкции распределителя флегмы отклонение колонны от вертикали плохая распределительная способность насадки предпочтительное движение жидкости по направлению к стенке колонны каналообразование. [c.107]

Насадочные колонны можно представить с помощью секционной модели. Каждая секция при этом обрабатывается таким же образом, как отдельная тарелка в тарельчатой колонне. Пока не происходит каналообразования, это оказывается вполне удовлетворительным. Однако влияние различных нагрузок по пару и жидкости опять требует дальнейшего уточнения. [c.182]

Размеры насадки подбираются пропорционально диаметру колонны, чтобы исключить так называемый пристенный эффект. При загрузке насадка располагается свободнее у стенки, поэтому жидкости, в особенности диспергированная фаза, текут преимущественно в эту часть сечения. Неравномерное распределение жидкостей приводит к каналообразованию. Пристенный эффект проявляется тем сильней, чем больше размеры насадки. Чтобы избежать его, следует брать кольца Рашига с диаметром по крайней мере в восемь раз меньшим диаметра колонны. Кроме того, чтобы предотвратить каналообразование, применяют перегородки соответствующей формы, расположенные на определенных расстояниях [19], либо перемешивание жидкостей вне колонны. [c.321]

Некоторое влияние на массообмен оказывает материал тарелок и смачиваемость их жидкостями. Вообще полезно диспергирование фазы, подаваемой в большем количестве, так как при этом поверхность контакта больше. Однако если материал тарелок (или насадки) плохо смачивается сплошной фазой, то такой эффект не достигается. В этом случае диспергированная фаза течет через колонну в виде струй, слоев или больших капель, не подвергаясь дроблению на мелкие капельки, что ухудшает массообмен. Если колонны высокие и диаметр их превышает 250 мм, несмотря на пульсацию, начинается каналообразование и концентрации вещества неравномерно распределяются в поперечном сечении, что ведет к снижению к. п. д. [c.359]

Влияние каналообразования на разделяющую способность колонны. [c.121]

Под рабочей высотой колонны подразумевают высоту участка колонны (любой конструкции), на котором непосредственно протекает процесс разделения. Следовательно, рабочая высота в насадочных колоннах представляет собой высоту слоя насадки. Вследствие каналообразования и пристеночного эффекта ректифицирующий участок необходимо секционировать по всей высоте колонны, иначе в ее нижней части не будет обеспечен противо-точный массообмен ([39] к гл. 1). [c.138]

ВЭТТ обычно бывает в высоких колоннах большим, чем в небольших по высоте колонках точно того же типа. Так, низкие значения ВЭТТ, полученные при испытании маленьких по высоте колонок, в общем не воспроизводятся на более длинных колоннах [153]. Значительно более важно то обстоятельство, что низкая величина ВЭТТ для колонок малого диаметра не может быть достигнута с колонками большого диаметра, если даже насадка, смесь для испытания, скорость пара и флегмовое число одни и те же (причиной этого является каналообразование, т. е. агломерация жидкости в относительно большие струи однако хорошие экспериментальные доказательства этого отсутствуют). Предложенная недавно продырявленная насадка была рассчитана на то, чтобы избежать каналообразования, используя поверхностные силы, которые будут поддерживать распределение жидкости по насадке в виде пленки. До сих пор не описано попыток достичь этого же результата применением нелетучих поверхностноактивных веществ или изменением поверхности насадок. [c.64]

Граница устойчивой работы колонны соответствует оптимальному режиму. Она определяется в основном температурой плавления целевого компонента и сравнительно мало зависит от технологических и конструктивных факторов. Для большинства органических смесей эта граница обычно соответствует температуре н — на 3—5 С выше точки плавления компонента, в кристаллизационном поле которого протекает процесс разделения ТбО. 102]. Наличие нисходящей ветви кривой Сп = /( н), очевидно, объясняется тем, что при высоких ta увеличивается протяженность зоны плавления (за счет зоны очистки). Кроме того, в результате перегрева расплава наблюдается каналообразование а зоне очистки, что приводит к увеличению продольного перемешивания. [c.210]

В соответствии с изложенными выше закономерностями можно рекомендовать следующие меры для устранения поперечной неравномерности и каналообразования в насадочных колоннах [c.109]

Распределитель 20 и тарелка 19 обеспечивают предварительное распределение жидкости под сплошным слоем, что уменьшает в нем каналообразование . Поскольку колонны ПСК-Н имеют малую высоту (Як=1 м при /)к = 0,1—1,5 м и Як = 2 м при Dk = 2—3 м), первоначального распределения жидкости достаточно. [c.108]

Для уменьшения каналообразования и продольного перемешивания между царгами, засыпанными насадкой, устанавливают перераспределительные тарелки (рис. V. 48), задачей которых является диспергирование и равномерное распределение дисперсной фазы по сечению экстрактора. Насадочные колонны имеют сравнительно небольшую эффективность, эквивалентную нескольким теоретическим ступеням. [c.579]

В пульсационных насадочных колоннах можно использовать, по-видимому, насадки любых типов. Насадка в виде колец или седел, загруженная в экстрактор навалом, имеет тенденцию под действием пульсаций ориентироваться, что может привести к каналообразованию, т. е. неравномерному распределению жидкости по сечению слоя насадки. Поэтому Торнтон рекомендовал применять вместо обычной насадки металлическую, расположенную слоями, причем соседние слон насадки должны располагаться под прямым углом относительно друг друга. [c.591]

Размеры насадки не должны превышать Vio — Vs диаметра колонны для того, чтобы свести к минимуму пристенный эффект, обусловленный менее плотной укладкой насадки (при ее засыпке) у стенок колонны, чем в ее центральной части. Пристенный эффект вызывает каналообразование, ухудшающее массообмен этот эффект усиливается с увеличением размеров элементов насадки. [c.276]

С целью более равномерного распределения жидкостей по сечению и уменьшения каналообразования у стенок в насадочных пульсационных колоннах диаметром /) 400 мм следует производить засыпку насадки послойно, чередуя ее слои с незаполненными насадкой зонами. [c.332]

Опытами установлено, что диаметр колонны в пределах от 16 до 64 мм не сказывается на эффективности разделения (при условии отсутствия вредных влияний, например каналообразования). [c.185]

Типичная насадочная колонна показана на рис. П2.9. Давно известно, что неравномерное распределение жидкости оказывает отрицательное влияние на эффективность насадочной колонны. Максимальная эффективность достигается при равномерном распределении потоков газа и жидкости по поперечному сечению колонны. К сожалению, в большинстве случаев нарушение распределения потока и каналообразование использовались в литературе для объяснения ухудшения массопереноса в насадочных колоннах без количественных определений. [c.69]

Эффективность насадочных колонн понижается с увеличением их диаметра, вследствие каналообразования, т. е. быстрого подъема крупных капель или образования струйных потоков в некоторых местах по сечению колонны [58]. [c.115]

В последнее время большое внимание уделяется вопросам масштабного перехода от аппаратов лабораторного размера к промышленным. Как показал опыт, при увеличении диаметра массообменных аппаратов их эффективность часто существенно снижается, хотя элементы конструкции остаются неизменными. Если не принять специальных. мер, то коэффициент масштабного перехода, то есть отношение высоты единицы переноса производственного аппарата и лабораторной колонны, может составить 10 и более. Указывалось что к. п. д. стандартных ректификационных колпачковых тарелок при увеличении диаметра колонны от 1,0 до 3,0 м уменьшался вдвое. В то же время при увеличении диаметра аппарата ни химическая сторона процесса, ни конвективная массопередача от пленки, пузырьков или капель не из.меняются. Однако происходит изменение гидродинамики аппарата в целом потоки в больших аппаратах распределяются по сечению неравномерно. иногда наблюдается каналообразование. Было показано что именно эти явления вызывают снижение эффективности. Вероятность различных нарушений равномерности рас- [c.132]

Для крупномасштабных колонн с диаметром порядка 1,5— 2 м реальная структура потоков не может быть установлена из априорных соображений, поскольку макроскопическое каналообразование имеет случайную природу. В данных условиях идентификация потоковой модели охватывает не только вариацию параметров, но и включает поиск наиболее вероятной структуры, адекватной по ряду признаков строению оригинала. [c.164]

Как отмечено Ро.зеном [25], явления капалообразования часто наблюдаются в больших экстракционных колоннах, особенно, если плотности фаз изменяются по длине колонны. Каналообразование значительно влияет на массопередачу в колонне, увеличивая кажу- [c.202]

Высота колонны и ее диаметр. С увеличением высоты колонны уменьшается средняя интенсивность массообмена из-за уменьшаюш,егося влияния явлений, происходящих на концах колонны, в особенности из-за большой турбулентности в образующихся каплях и изменения концентраций в сливающихся каплях. Также снижает массообмен и наблюдающееся в колоннах явление каналообразования. Величина диаметра колонны у некоторых конструкций, например с механическим перемешиванием, не влияет на массообмен. [c.311]

Диаметр колонны оказывает влияние на массообмен (объемный коэффициент массопередачи), главным образом, в связи с влиянием стенки и каналообразованием, вызванным неравномерностью расположения элементов насадки. При увеличении диаметра колонны влияние стенки исчезает и элементы насадки располагаюгся более равномерно. Поэтому результаты работы больших колонн в некоторых случаях могут быть лучше, чем малых, а в некоторых—хуже. Результаты исследований, впрочем немногочисленных, подтверждают эти выводы. При экстракции пищевых жиров фурфуролом в колоннах диаметром 50, 560 и 1600 мм [59] на двух болььчих колоннах был получен одинаковый к. п. д., в то время как у колонны диаметром 50 мм объемный коэффициент массообмена оказался гораздо хуже. В качестве насадки использовались кольца Рашига одинаковых размеров. Влияние диаметра колонны установлено также для системы вода—диэтиламин—толуол в колоннах диаметром 76, 101 и 152 мм. Результаты этих исследований [81] при насадке из колец Рашига диаметром 12,7 мм и выше приведены на рис. 4-12, где показана зависимость высоты единицы массопереноса для воды (ось ординат) при постоянных размерах насадки от отношения расхода потоков [c.329]

Общая нагрузка. С увеличением производительности экстракционных устаяовок увеличиваются конструктивные затруднения, особенно в механических аппаратах, а также появляются затруднения в эксплуатационном отношении. В экстракционных колоннах при увеличении диаметра иногда ухудшается массообмен, главным образом, из-за каналообразования и связанного с ним неравномерного отношения обеих жидкостей. Эти явления приводят к необходимости чрезмерного увеличения высоты колонны. Их удается полностью исключить в колоннах с вращающимися дисками, с пульсацией, со специальными перегородками, с перфорированными тарелками и переливами, а также в каскадных колоннах Коха. [c.369]

В табл. 5-1 указана нагрузка от 0,2 до 20 м 1час все нагрузки выше 20 м 1час учитываются последней строкой этой позиции. Наилучшую оценку при больших нагрузках имеют немеханические колонны с перфорированными тарелками и каскадные, обладающие относительно простой конструкцией и исключающие каналообразование (3 балла), а также механические колонны с вращающимися дисками (3 балла) и особенно колонны с пульсацией (5 баллов). Изготовление механических колонн больших размеров связано с известными конструктивными трудностями при устройстве длинного быстро вращающегося вала. Даже осуществление пульсации конструктивно легче, чем устройство вращающихся дисков. Все рассмотренные типы механических колонн дают хороший массообмен также и при больших диаметрах. [c.369]

Ректификация, в которой дистпллат представляет собой азеотропную смесь, в особенности ректификация с намеренным добавлением постороннего вещества, повышающего относительную летучесть компонентов первоначальной смеси ) Жидкая смесь, имеющая состав, который при данном давлении соответствует экстремуму (максимуму или минимуму) па кривой зависимости температуры кипения от состава азеотропная смесь образует при испарении пар того же состава, что и жидкость Нарушение нормального режима, возникающее при противоточном массообмене и состоящее в том, что в насадочной колонне флегма стекает вниз пе равномерно распределенной, а с образованием отдельных ручейков . В результате каналообразования нарушается равномерное смачивание пасадки и противоточпое взаимодействие жидкости и паров [c.555]

Внутренние вставки в колонне для равномец ного распределения орошения и флегмы по по перечному сечению колонны, применяемые дли предотвращения каналообразовани и стекания жидкости по стенкам колонны Часть установки, предназначеннаи для предварительного подогрева питания перед входом в колонну [c.568]

Важное место при описании работы насадочных аппа" ратов занимают вопросы масштабного перехода. Это связано с тем, что при увеличепни диаметра массообменных аппаратов их эффективность обычно существенно ухудшается, хотя все элементы конструкций (например, размер и тип насадки) остаются неизменными. Причиной этого является неравномерное распределение потоков по сечению колонны и каналообразование в слое насадки. Поперечная неравномерность возрастает при увеличении диаметра аппарата, а полезная радиальная диффузия уменьшается, причем вероятность подобных нарушений, по-видимому, пропорциональна площади сечения аппарата. [c.107]

Реактор идеального вытеснения характеризуется тем, что обе фазы равномерно распределены по его сечению и движутся в поршневом режиме, т. е. время пребывания в нем всех частиц одинаково. В реальных аппаратах всегда имеются поперечная неравномерность распределения потоков, пристеночный эффект, каналообразование, застойные зоны и другие явления, приводящие к тому, что время пребывания отдельных частиц потока различно. В результате этого высота колонны, характеризующая ее эффективность, включает не только часть, зависящую от массопередачи /гм, но и возрастает на добавочную величину (Лдоб), учитывающую отклонение структуры потоков от идеальной [c.43]

Тарельчатые колонны предпочитаются, когда для осуществления процесса Требуется большее число единиц переноса или теоретических тарелок, тагк как в насадочных колоннах течение газа и жидкости может сопровождаться каналообразованием, что ограничивает скорость массопередачи. [c.416]

Для перевода процессов экстракции на непрерывнодействующую аппаратуру лаборатория экстракции ВНИХФИ использова.ла колонные экстракторы гравитационного типа. После лабораторных испытаний насадочных колонн, простых по конструкции и несложных в обслуживании, было начато исследование распылительных колонн. Эти аппараты лишены специфических недостатков насадочных колонн (неравномерного распределения дисперсной фазы по сечению, каналообразования, уменьшения поверхности контакта в ме-зтах соприкосновения элементов насадки и т. д.) и тоже конструк-гивно просты и несложны в обслуживании. [c.263]

В работах Лева с соавторами [26] были определены значения коэффициентов теплоотдачи от стенки аппарата диаметром 50 и 100 мм к кипящему слою песка с гладкой и шероховатой поверхностью, а также к частицам окислов железа, применяемых в качестве катализатора в процессе Фишера-Тропша, размерами по ситовому анализу от 400 до 100 меш. Кипящий слой создавался углекислотой, воздухом и гелием. Наблюдаемые значения коэффициентов теплопередачи лежали в пределах 1,2—390 кал/м час °С. Высота слоя менялась от 200 до 700 мм, плотность песка была равна 2,65 и железного катализатора 5,0. Влияние изменения переменных (высоты слоя, плотности частиц и диаметра колонны) в указанных пределах оказалось незначительным. Поршневые движения не сказывались на значениях коэффициентов теплопередачи. Каналообразование существенно отражалось на скорости передачи тепла, а распределение температур по слою в этом случае было нестационарным. Лева и соавторы охарактеризовали экспериментальные данные уравнением [c.30]

Колонка высотой около 1 м диаметром 14 мм впаяна в стеклянную муфту с диаметром 20—22 мм. Поверх муфты имеется тонкий слой изоляции, а поверх него намотано около 20—25 м нихромовой проволоки сечением 0,3 мм, за которой следует толстый слой изоляции. В качестве насадки для этой колонки применены одновитковые кольца Фенске из нихромовой проволок с сечением 0,3 мм и внутренним просветом 0,15. мм. Через каждые 20 см слоя насадки (для уменьшения каналообразования) следует слой двух или трехвитковых колец высотой 2 см. Производительность колонки составляет от 0,6 до 1 г в час. Эта колонка применяется для небольших загрузок вещества (не более 70 г). На ней подвергают вторичной разгонке недостаточно очищенные фракции, полученные на первюй колонне, и целый ряд других продуктов. [c.182]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология