Колонны обратное перемешивание

Обратное перемешивание жидкости в барботажной колонне исследовали [196] при прямотоке жидкости и газа. Опыты проводили при разной высоте рабочей части колонны ( = 2,1 3,1 4,4 м). Кроме того, фиктивные скорости жидкой фазы (вода) варьировали от 0,2 до 0,8 см/с, газовой фазы (воздух) — от 0,5 до 15 см . Трассер вводили стационарно, причем в качестве трассера использовали как поток вещества, так и источник тепла. В обоих случаях получены одинаковые результаты, что свидетельствует о возможности определения интенсивности обратного перемешивания без помощи трассера - вещества. [c.198]

В аппаратах ступенчатого типа (тарельчатых колоннах) обратное перемешивание возникает, в частности, вследствие брызгоуноса, при котором брызги увлекаются газом (или паром) в направлении, противоположном движению основной массы жидкости. Таким образом, брызгоунос можно рассматривать как частный случай обратного перемешивания. Жидкость, унесенная с данной тарелки на вышерасположенную, смешивается с жидкостью на последней тарелке, что приводит к повышению концентрации жидкости и уменьшению движущей силы на этой тарелке. [c.419]

Авторы работы [33] справедливо замечают, что в распылительных колоннах обратное перемешивание (частный случай продольного перемешивания), вызванное захватом сплошной фазы каплями дисперсной, является основным. При низкой удерживающей способности степень обратного перемешивания определяется прежде всего профилем скоростей сплошной фазы, а при высокой — турбулизующим действием капель при движении их по колонне. [c.108]

Полученных уравнений вполне достаточно для экспериментального определения параметров, проверки надежности найденных результатов и установления формальной адекватности модели потоку в аппарате. При этом число ячеек рециркуляционной модели обычно принимают равным числу секций в колонне. Неизвестным является лишь один параметр — коэффициент рециркуляции, иногда называемый коэффициентом обратного перемешивания. Чаще всего этот коэффициент определяют по дисперсии экспериментальной С-кривой, регистрируемой на выходе потока из аппарата. [c.101]

При отсутствии полного перемешивания потока в секциях колонны (обычно при большой высоте секции, т. е. Я>0,5 О ) уравнение (V.13) характеризует верхний предел значений коэффициента обратного перемешивания. Если при этом в потоке нет заметной неравномерности структуры, коэффициент перед первым членом правой части уравнения (V.13) будет меньше 0,5. В таких условиях для описания опытных данных целесообразно применять комбинированную модель структуры потока [45—48],учитывающую неполное перемешивание в ячейках. [c.166]

Из комбинированных моделей, наиболее часто применяемых при анализе процессов массопередачи, осуществляемых в секционированных аппаратах (колоннах), используется ячеечная модель с обратным перемешиванием между ячейками. [c.175]

При высоких скоростях вращения мешалок в секциях колонн часто достигается практически полное перемешивание дисперсной фазы. Можно предполагать, что в этих условиях уравнения ( .18) — ( .20) будут справедливы и для дисперсной фазы. Однако вероятность полного перемешивания для дисперсной фазы в секциях реальных аппаратов меньше, чем для сплошной. Поэтому применительно к дисперсной фазе уравнение ( .19) определяет максимальное (предельное) значение коэффициента обратного перемешивания. [c.168]

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]

Авторы работы [239] рассматривают методы расчета экстракционных колонн с учетом обратного перемешивания. [c.235]

Такой способ расчета можно применить к той части колонны, где парциальное давление растворяемого газа низко, а концентрация жидкости мало изменяется по тарелке. При этих условиях абсорбция может следовать кинетическим закономерностям быстрого процесса псевдопервого порядка, выражаемым уравнением (V,19), причем скорость абсорбции пропорциональна А. Средний состав газа при таком расчете следует определять как средне логарифмическое значение его парциальных давлений на входе и выходе с тарелки, если можно принять, что обратное перемешивание газа по мере его движения сквозь жидкость практически отсутствует. [c.200]

Распылительные колонны обладают высокой производительностью, но мало эффективны, что объясняется укрупнением капель дисперсной фазы и обратным перемешиванием, при возникновении которого капли дисперсной фазы увлекаются частицами сплошной фазы (или наоборот), в результате в колонне создаются местные циркуляционные токи, нарушающие противоток фаз. [c.638]

Приведенный расчет выполнен без учета влияния на основные размеры ректификационной колонны ряда явлений (таких как неравномерность распределения жидкости при орошении, обратное перемешивание, тепловые эффекты и др.), что иногда может внести в расчет существенные ошибки. Оценить влияние каждого из них можно, пользуясь рекомендациями, приведенными в литературе [8, 11, 12] ив гл. 3. Последовательность приведенного расчета рекомендуется сохранить и для колонн с насадками других типов. Расчетные зависимости для определения предельных нагрузок по фазам, коэффициентов массоотдачи и гидравлического сопротивления насадок достаточно полно представлены в литературе [I, 11] и в гл. 5. [c.237]

В таких колоннах (рис. 18-4) для уменьшения обратного перемешивания и для турбулизации потоков фаз установлены перегородки в виде чередующихся друг с другом плоских дисков (или тарелок) и колец. Расстояние между перегородками 75—150 мм и более. [c.638]

Увеличение коэффициента продольного перемешивания с увеличением числа оборотов ротора обусловлено усилением обратного перемешивания. Кроме того, у РДЭ-3 более высокая неравномерность в распределении скоростей фазы в поперечном сечении колонны, приводящая к тому, что величина коэффициента продольного перемешивания больше и возрастает быстрее, чем у РДЭ-6. [c.60]

В уравнениях (А) и (Б) знак у члена баланса, отражающего влияние обратного перемешивания, определяется знаком приращения концентрации распределяемого вещества в положительном направлении оси г. Массы распределяемого вещества в фазах входят в левую или правую часть баланса в зависимости от того, поступает вещество в рассматриваемый элемент колонны или удаляется из него. [c.421]

В последнее время разработаны более адэкватные модели насадочных экстракционных колонн ячеечная с обратным перемешиванием и ячеечная с застойными зонами [c.267]

В распылительных колоннах отсутствуют какие-либо внутренние устройства, вследствие чего фазы в колонне могут свободно циркулировать в вертикальном направлении, т.е. в этих аппаратах имеются условия для продольного перемешивания фаз. Это явление еще более усиливается при увеличении отношения диаметра к высоте колонны. Продольное или обратное перемешивание, как известно, приводит к снижению скорости массопередачи в результате уменьшения движущей силы процесса. Поэтому распылительные экстракторы являются аппаратами низкой эффективности высота единицы переноса в этих экстракторах достигает 5-6 м. К недостаткам распылительных экстракторов относится также снижение скорости захлебывания с увеличением доли диспергированной фазы в системе, так как при этом снижается сечение для движения сплошной фазы и увеличивается унос капель. [c.160]

Перекрестно-прямоточные тарелки отличаются от перекрестноточных тем, что в них энергия газа (пара) используется для организации направленного движения жидкости по тарелке, тем самым устраняется поперечная неравномерность и обратное перемешивание жидкости на тарелке и в результате повышается производительность колонны. Однако эффективность контакта в них несколько меньше, чем в перекрестноточных тарелках. [c.213]

При конструировании экстракторов промышленного типа еще трудно учесть влияние обратного перемешивания, так как оно не поддается точному расчету. Большинство экспериментальных исследований выполнено на небольших лабораторных экстракторах, а о влиянии фактора обратного перемешивания в связи с переходом на крупнотоннажное производство известно очень мало. К тому же экспериментальная работа обычно проводится на системах, в которых можно пренебречь влиянием физических свойств жидкости на степень обратного перемешивания. И наконец, большинство исследований выполнено с микроконцентрациями экстрагируемых веществ в отсутствие массопередачи. Влияние массопередачи на обратное перемешивание не изучено. Поэтому не удивительно, что при конструировании промышленных колонн пытаются обеспечить лишь минимальное обратное перемешивание. [c.16]

Недавно были предложены, две конструкции колонных экстракторов [14, 15], работающих в цикле коалесценция — редиспергирование. Они имеют некоторое преимущество по сравнению с аппаратами дифференциального контакта, обусловленное уменьшением степени обратного перемешивания. Вероятно, в будущем конструирование экстракторов пойдет по этому пути с целью избежать или хотя бы уменьшить действие обратного перемешивания нри увеличении числа ступеней. [c.108]

Знание степени продольного перемешивания при экстракции в колонных аппаратах важно для их проектирования, а также при изучении процессов, происходящих при массопереносе. Для того чтобы воспользоваться методами расчета, описанными в главе 5, необходимо иметь экспериментальные значения продольной дисперсии, коэффициенты обратного перемешивания, а также коэффициенты массопередачи. [c.122]

Влияние основных переменных на обратное перемешивание в сплошной фазе исследовалось статистическим методом. Индикато-рол[ служил хромат натрия. К сожалению, объем экспериментов был недостаточным для получения количественных соотношений, однако могут быть сделаны определенные качественные заключения. Обратное перемешивание возрастает линейно с увеличением амплитуды и частоты, хотя влияние этих факторов было неодинаковым. Часто предполагается, что влияние частоты и амплитуды на работу колонны идентично, но в этих экспериментах подобное предположение не оправдалось. При увеличении скорости потоков сплошной и дисперсной фаз обратное перемешивание сплошной фазы сначала быстро уменьшалось, а затем достигало относительно постоянной величины. Как и для обычных пульсационных колонн, увеличение потока дисперсной фазы способствовало возрастанию обратного перемешивания в сплошной фазе. [c.139]

В колоннах с вибрирующими тарелками, однако, при высоких скоростях потока дисперсной фазы толщина слоя диспергируемой фазы возрастала, что предотвращало прохождение сплошной фазы через отверстия в тарелках. При этом обратное перемешивание сплошной фазы происходило главным образом в части колонны, заключенной между тарелками и ее стенками. Обратное перемешивание возрастало с увеличением расстояния между тарелками. [c.139]

Позже [72] на основе семи экспериментов, проведенных в условиях стационарного введения индикатора, они установили, что обратное перемешивание в сплошной фазе увеличивается с уменьшением скорости потока этой фазы и с возрастанием амплитуды. Однако обратные потоки фактически не зависели от частоты пульсаций и расстояния между тарелками. В других [73], в определенной степени ограниченных по объему, исследованиях обратного перемешивания сплошной фазы сделано заключение, что при изменении диаметра колонны происходят лишь незначительнее изменения в обратном перемешивании. [c.140]

Можно ожидать, что обратное перемешивание в колонне должно возрастать с увеличением частоты и амплитуды. Частота определяет скорость прохождения жидкости через отверстия в тарелках, а амплитуда — расстояние, проходимое жидкостью за пульсацию. Если обратное перемешивание сплошной фазы связано с захватом ее каплями дисперсной фазы, можно ожидать, что оно будет возрастать с увеличением подвижности капель и их поверхности. [c.141]

Обратное перемешивание в колонне усиливается с увеличением диаметра отверстий в тарелках и расстояния между ними. Соответственно в колоннах с малыми отверстиями в тарелках и,расстоянием. между ними, а также при интенсивном введении энергии каждую секцию между тарелками можно рассматривать по своему поведению как ступень смесителя-отстойника с полным перемешиванием иа каждой ступени. [c.141]

Иногда допускают [147], что каили Ьисперсной фазы увлекают за собой шлейф сплошной фазы, что приводит к увеличению межсекционной рециркуляции. Однако в секционированных колоннах с мешалками образующиеся за каплями шлейфы сплошной фазы, по-видимому, отсекаются радиальными вихрями. Этим объясняется отсутствие заметного переноса сплошной фазы каплями в колоннах при достаточной скорости вращения мешалок. Так, в колоннах Микско диаметром 152 мм при низких скоростях мешалок наблюдалось [147] большое обратное перемешивание сплошной фазы вследствие ее уноса в кильватере поднимающихся капель. С увеличением интенсивности перемешивания, сопровождающимся уменьшением размера капель, эффект уноса снижается и практически полностью исчезает при обычно используемых скоростях мешалок. [c.167]

Таким образом, дисперсная фаза вызывает дополнительное обратное перемешивание лишь при спокойном движении капель, когда увлекаемые ими шлейфы оплошной фазы не срезаются возникающими при интенсивном перемешивании радиальными вихрями. Это наглядно иллюстрируют результаты работы [147], авторы которой обнаружили возможность значительного снижения обратного перемешивания однофазного потока путем установки цилиндрических патрубков в отверстиях статорных колец колонны Микско (рис. У-14). Интересно отметить, что с увеличением длины патрубка снижалось обратное перемешивание однофазного потока. При наличии же в колонне встречного [c.167]

Анализ профиля концентраций, ступенчато изменявшегося по высоте колонны, показал, что в различных точках секций концентрация трассера заметно отличается (особенно при малой частоте вибраций). Профиль концентраций, рассчитанный с использованием опытных коэффициентов обратного перемешивания, поиемлемо согласовывался с экспериментальным. [c.178]

Для высокослойных барботажных колонн установлена [194] сильная зависимость обратного перемешивания жидкости от диаметра. Показано, что в этих колоннах число Пекле обычно меньше единицы, и по гидродинамическому режиму они приближаются к аппаратам полного перемешивания. [c.198]

Насадочные колонны могут работать в различных гидродинамических режимах [1] пленочном, подвисания и эмульгирования. В колоннах большой производительностц с крупной насадкой осуществление процесса в режиме эмульгирования приводит к резкому уменьшению эффективности разделения, что объясняется существенным возрастанием обратного перемешивания жидкости и значительной неравномерностью скорости паров по сечению аппарата. Ведение процесса в режиме подвисания затруднено вследствие узкого интервала изменения скоростей пара, в котором этот режим существует. Поэтому выберем пленочный режим работы колонны. [c.126]

Однако действительная концентрация пара у будет отличаться от /уцых. вычисленной по значениям Ету, вследствие явления обратного перемешивания жидкости в колонне, вызванного брызгоуно-сом. Влияние брызгоуноса может быть учтено соотношением [3] [c.133]

Технология получения алкилсульфонатов. По технологии у реакции су льфохлорирования имеется много сходства с жидкофазным радикально-цепным хлорированием парафинов (стр. 112). Процесс осуществляют главным образом фотохимическим способом в кэлонных аппаратах, снабженных по всей высоте устройствами для облучения смеси ртутно-кварцевыми лампами. Проверен и радиационнохимический метод с у-облучением источником °Со. При непрерывном производстве часто применяют единичную барботажную колонну, хотя из-за развития обратного перемешивания при барботированни газа в таком аппарате несколько ухудшается состав реакционной смеси. Предложено проводить процесс и в каскаде барботажных аппаратов или в секционированной колонне с тарелками. [c.339]

Полочные колонные экстракторы. Полочные экстракторы представляют собой колонны с тарелкамн-перегородками различных конструкций. Перегородки имеют форму либо чередующихся дисков и колец (рис. ХП1-20), либо глухих тарелок с закраинами и сегментными вырезами, которые устанавливаются так же, как в барометрических конденсаторах (см. рис. ХП1-20, а), либо форму дисков с вырезами, показанных на рис. ХП-20, б. Расстояние между соседними полками составляет обычно 50—150 мм. Капли, коалесцируя, сбтекают перегородки в виде тонкой пленки, омыв аемой сплошной фазой. Интенсивность массопередачи в полочных кол оннах несколько выше, чем в распылительных, главным образом за счет их секционирования посредством перегородок, что приводит к уменьшению обратного перемешивания. [c.542]

При выборе конструкции оросителей необходимо учитывать процесс образования мелких капель, которые могут бьггь подхвачены потоком газовой фазы. Это приводит к брызгоуносу и увеличивает обратное перемешивание жидкой фазы в колонне, что снижает эффективность ее работы. [c.101]

Все наблюдаемые эффекты продольного перемешивания в экстракционных колоннах есть результат воздействия нескольких факторов, которые изменяются в зависимости от типа контактора п потоков жидкости в нем. Как указывает Слейчер [16], продольную дисперсию в сплошной фазе можно рассматривать как сумму двух эффектов, первый из которых собственно турбулентная и молекулярная диффузия в осевом направлении. Этот эффект проявляется в наличии вертикальных циркуляционных потоков, в перемешивании вихрями, возникаюш,ими в кормовых частях капель дисперсной фазы (увеличение сплошной фазы каплями), или в действии обратного перемешивания из-за турбулентности в контакторе, а также вследг ствие влияния пульсаций. [c.125]

Многочисленные исследователи определяли увеличение скорости массопередачи в результате пульсаций. Они установили, что эффективность увеличивается более чем в три раза но сравнению с обычной насадочной колонной. Однако пульсации одновременно усиливали продольную дисперсию в колонне из-за возникающих дополнительных эффектов вынужденного обратного перемешивания. Такйм образом, пульсации приносят пользу только тогда, когда эффект от увеличения межфазной поверхности превалирует над отрицательными эффектами продольного перемешивания. [c.136]

Первое исследование продольного перемешивания в пульсационной тарельчатой колонне было опубликовано в 1953 г. Бюргером и Свифтом [71]. Наблюдая за поведением окрашенного индикатора в двухфазном потоке, они заключили, что в сплошной фазе происходило значительное обратное перемешивание и некоторые капли дисперсной фазы переносились через колонну в обратном направлении. [c.140]