Коэффициент в насадочных колоннах

Проведение опытов в этих условиях преследует обычно цель моделирования на лабораторных установках процесса абсорбции в промышленной аппаратуре, например в насадочных колоннах. Как показано в главе V, количественные оценки влияния химической реакции на скорость абсорбции обычно мало отличаются друг от друга независимо от того, сделаны ли они на основе пленочной модели или моделей поверхностного обновления Хигби или Данквертса. В большинстве случаев для данного значения коэффициента массоотдачи при физической абсорбции, k , по всем моделям получаются близкие предсказания в отношении этого влияния. Поэтому можно ожидать, что если лабораторная модель промышленного абсорбционного аппарата, предназначенная для изучения влияния реакции на скорость абсорбции, сконструирована с соблюдением существенного условия одинаковости значений в натуре и в модели, то, в соответствии с изложенным в главе V, данная реакция будет приводить к увеличению скорости абсорбции в обоих аппаратах в одинаковой степени (при одном и том же значении А, или парциального давления растворяемого газа у поверхности жидкости). [c.175]

Размеры оборудования. При расчете размеров абсорбционного оборудования поперечное сечение аппарата и его высота определяются раздельно. Строго говоря, все существующие для этого методы расчета являются по существу эмпирическими и зависят от конструкции и внутреннего устройста абсорбера. Поперечное сечение насадочных колонн находят гидравлическим расчетом в условиях захлебывания, а сечение тарельчатых колонн—путем расчета в условиях уноса жидкости газом или на основании выбранного коэффициента полезного действия ступени. Ни один из этих методов расчета не связан непосредственно со скоростью процесса абсорбции, за исключением того, что поперечное сечение определяет линейную скорость потоков, которая в свою очередь влияет на скорость массопередачи. [c.182]

В результате исследования продольного перемешивания в насадочной колонне при встречном движении двух фаз установлено [181], что коэффициент продольного перемешивания в сплошной фазе уменьшается с увеличением скорости оплошной фазы и уменьшением скорости дисперсной фазы. Такой характер изменения Еп.с связан с уменьшением поперечной неравномерности в потоке сплошной фазы при его турбулизации, вызванной увеличением скорости. При дальнейшем увеличении скорости сплошной фазы рост турбулентных пульсаций приводит к возрастанию Еп.с-К этому же приводит увеличение скорости дисперсной фазы. [c.185]

Исследователи экспериментально показали, что состав па различных ступенях фракционирующего процесса соответствует этому чертежу, и применили эти соображения для вывода на основе экспериментов с насадочными колоннами расчетного уравнения коэффициента разделения и высоты эквивалентной теоретической ступени сепарации. Они нашли, что коэффициент разделения для системы бензол плюс -гексан на силикагеле изменяется от 8 при 10% бензола до 2,3 при 90% бензола, тогда как для систем бензол + и-пропилбензол и бензол + этилбензол коэффициент разделения меняется незначительно. Значения коэффициентов разделения для некоторых эквимолекулярных смесей были найдены следующие бензол плюс этилбензол — 1,2 бензол плюс [c.261]

На основании анализа гидродинамических закономерностей однофазных потоков, движуш,ихся в слоях насадки, Дэвид [191] наметил последовательность расчета числа теоретических ступеней разделения в насадочной колонне с кольцами Рашига, имеюш,ими размеры от 8 до 50 мм. Дэвид исходил при этом из той предпосылки, что перепад давления, скорость паров и плотность паров вследствие их сильного влияния на разделяющую способность насадочной колонны должны быть учтены в любой расчетной методике. Исходя из известного уравнения для определения потери напора в трубопроводах, коэффициент трения можно представить в следующем виде [c.174]

В насадочных абсорберах жидкость равномерно распределяется по верху насадки, стекает тонкой пленкой по ее поверхности и выводится из колонны снизу. В этой главе будет принято, что коэффициент физической массоотдачи в жидкой фазе эффективная межфазная поверхность а, отнесенная к единице объема насадочного слоя, и объем жидкости I в той же единице объема одинаковы во всех частях колонны. В действительности, если высота колонны в несколько раз больше ее диаметра, жидкость может накапливаться у стенок аппарата, что обедняет ею остальную часть насадки. Этот вопрос обсуждается в главе IX вместе с другими характеристиками насадочных колонн. [c.182]

Д о б р ы ш и ц К. Д., Б л о ш т е й н И. И., Ф л и с И. Е., в сб. Процессы хим. технологии , Изд. Наука , 1965, стр. 228. Определения коэффициента абсорбции двуокиси хлора водой (в насадочной колонне). [c.270]

Коэффициенты продольного перемешивания. Найдем коэффициенты продольного перемешивания для насадочной колонны с помощью следующих эмпирических уравнений [13, 14] [c.54]

Рассмотрим аналитический метод расчета коэффициентов передачи для элемента ХТС с распределенными параметрами ыа примере процесса изотермической абсорбции в насадочной колонне. [c.90]

Аналогично можно вывести выражения для коэффициентов передачи насадочной колонны по отношению к изменениям других входных параметров (см. табл. П1-1). [c.97]

Аналогичные уравнения были получены для статической удерживающей способности насадочных колонн, а также для коэффициентов тепло- и массоотдачи. [c.85]

Например, для dJd = 10 получаем = 0,27, а для dJd = = 30 имеем т, = 0,025. В первом случае степень перемешивания гпд настолько велика, что даже значительное повышение коэффициента неравномерности орошения мало снижает коэффициент использования насадочной колонны. Во втором случае такая зависимость не имеет места. Этот пример иллюстрирует эмпирическое правило, которое требует, чтобы отношение dJd , находилось в интервале от 10 до 30. Поэтому представительное значение числа теоретических ступеней разделения для колонны можно получить лишь при отношении dJd = 10 и при 1 0, [c.45]

Неодинаковое поверхностное натяжение компонентов смеси может даже заметно отразиться на ходе процесса разделения в насадочной колонне [8]. Если в процессе ректификации бинарной смеси по мере отбора дистиллята поверхностное натяжение а флегмы увеличивается (такие смеси называют положительными), то массообмен может быть значительно более интенсивным, чем при разделении смесей, при ректификации которых поверхностное натяжение флегмы постепенно уменьшается (такие смеси называют отрицательными). Если смесь отрицательна, то поток жидкости, омывающий насадку, дробится на мелкие струйки и капли. Разумеется, этот эффект проявляется лишь в том случае, когда соблюдается условие Да > 3 дин/см. Смеси компонентов, для которых коэффициенты поверхностного натяжения различаются менее чем на 3 дин/см, называются нейтральными. [c.46]

В насадочной колонне диаметром 150 мм, заполненной кольцами Рашига размером 15X15 мм, были определены [184] коэффициенты продольного перемешивания для сплошной фазы при встречном движении двух фаз (вода — керосин). Установлено, что Еп.с = —4 см с, причем в зависимости от удерживаюшей способности (УС) по дисперсной фазе величина Еп.с сначала падает, а затем возрастает с ростом УС. [c.190]

Эффективную теплопроводность Л в насадочных колоннах удается рассчитать с достаточно высокой степенью точности. Существуют два основных механизма радиального переноса теплоты в насадочных колоннах молекулярный перенос от частицы к частице и турбулентный перенос теплоты от одной газовой полости к другой в результате процесса хаотического перемешивания. Так как молекулярный тепловой поток от частицы к частице сконцентрирован, как показано на рис. 2, почти полностью вблизи точки их контакта, то эти два механизма можно считать независимыми. Поэтому эффективная теплопроводность Л определяется просто как сумма молекулярного и турбулентного коэффициентов теплопроводностей [c.94]

Определение коэффициента массоотдачи в газовой (паровой) фазе для насадочных колонн возможно по критериальной зависимости, выведенной на основе обобщения значительного количества экспериментальных данных, полученных для орошаемых насадок [c.345]

Коэффициент массоотдачи в жидкой фазе для насадочных колонн может быть определен по уравнению [c.345]

При охлаждении газов непосредственным соприкосновением с жидкостью в насадочных колоннах коэффициент теплоотдачи определяется по формуле [c.400]

На практике значение а обычно неизвестно ни для насадочных колонн, где процесс абсорбции протекает лишь в части имеющейся площади, ни для оросительных колонн, где неизвестна площадь поверхности капель. Поэтому для расчетов принято комбинированное выражение коэффициента массопереноса и площади поверхности — коэффициент коа, кьа или Кьа. [c.112]

Формулы для определения коэффициентов массоотдачи для отдельных систем газ — жидкость. Процесс абсорбции двуокиси серы водой в насадочных колоннах описывается уравнениями [c.271]

Астарита показал, что величины (Р= )1Р могут снижаться до 0,27. Следовательно, условия кинетического режима могут быть достигнуты в насадочных колоннах при низких концентрациях карбоната по отношению к бикарбонату. Этот вывод согласуется с данными Пайне и Доджа [13] о влиянии задержки жидкости на общий коэффициент абсорбции. [c.132]

Экстракция высших жирных спиртов из вторых неомыляемых может быть осуществлена с помощью метилового или этилового спиртов. Исследованиями, проведенными сотрудниками ВНИИНП [91], было показано, что противоточная экстракция метанолом в насадочной колонне при температуре 55—58° С и соотношении экстрагента к сырью 3 1 обеспечивает коэффициент извлечения кислородсодержащих веществ из неомыляемых-П в размере 85 — 87%. В полученном экстракте наряду с кислородсодержащими соединениями содержится 6—7% углеводородов. После отгонки метанола экстракт представляет собой концентрат высших спиртов с примесью значительных количеств карбонильных соединений и углеводородов. Высокое содержание,примесей ограничивает возможности непосредственного использования обезметанолен-ного экстракта. В целях снижения содержания карбонильных соединений экстракт был подвергнут гидрированию на никельхромовом катализаторе. Рекомендуемый режим гидрирования давление 300 ати, температура 180° С, объемная скорость 0,3 л1ч, подача циркулирующего водорода 1200—1500 на 1 сырья. Принятый режим позволяет почти полностью восстановить карбонильную группу до спиртов, практически не затрагивая гидроксильную группу. Гидрированные спирты омыляются щелочью для разрушения присутствующих в них эфиров. В результате омыления эфирное число спиртов снижается до 4—6 мг КОН/г. [c.170]

Пример V-8. Сероводород абсорбируется в насадочной колонне раствором моно-этаноламипа (МЭА). Газ находится под давлением 20 атм и содержит на выходе из верхней части колонны 0,1% HaS. В абсорбенте содержится 0,25 моль л свободного МЭА. Коэффициенты диффузии МЭА в растворе составляет 0,64 соответствующего значения для HjS. Реакция может рассматриваться как необратимая мгновенная [c.150]

При исследовании [173] продольного перемешивания в потоках воды и воздуха при их встречном движении в насадочной колонне диаметром 100 мм со слоем насадки высотой 3,6 м. (седла Берля и кольца Рашига размером 12,7 мм) трассером для воздуха служил "Аг, а для воды— 1 (в виде раствора иодида натрия). Долю объема колонны, занимаемую жидкой фазой, определяли по ее задержке Н1а1садкой. Принимая, что Ре зависит от тех же параметров, что и задержка жидкости, для определ ания коэффициента про.долыного перемешивания в жидкой фазе предложили уравнение вида [c.185]

Полную смоченность орошаемой поверхности можно получить также при применении центрально установленных разбрызгивающих устройств других типов, создающих круговую симметрию распределения, например при вращении разбрызгивающих жидкость перфорированных оросителей или при установке цельнофакельных форсунок, иногда применяемых в качестве оросителей наса-ЖС1П1ЫХ колонн (см. стр. 173). Во всех этих случаях качество распределения жидкости может оцениваться к0 )ффицие11Т0м УС, взятым на всей орошаемой поверхности или на некоторой ее части, как это показано пиже при рассмотрении распределения жидкости разбрызгивающими звездочками и перфорированными полусферами иа различных режимах их работы. Коэффициент х удобно применять и в случае разбивки смачиваемой поверхности на одинаковые участки прямоугольной, квадратной и други.х форм. Поскольку степень равномерности распределения жидкости по торцу насадки существеиио влияет на эффективность работы насадочных колонн, достигаемые при установке того или и(юго разбрызгивателя значения х могут быть увязаны с эффективностью работы аппарата. [c.66]

Артор не совсем точно излагает основные концепции, лежащие в основе модели Кинга, а также выводы в отношении характера зависимости от В а, вытекающие из нее. В основу модели положена возможность одновременного действия двух механизмов переноса вещества от свободной поверхности вглубь жидкости в турбулентном потоке. Один из них соответствует постепенному затуханию коэффициентов турбулентного обмена с приближением к межфазной границе. Этот механизм Кинг считает относящимся к вихрям сравнительно небольшого масштаба. Другой механизм связан с обновлением поверхности сравнительно крупными вихрями (их размер должен быть больше толщины слоя, в котором происходит затухание по первому механизму и где соответственно происходит основное изменение концентрации). Таким образом, модель Кинга, по существу, включает представления теорий пограничного диффузионного слоя (см. выше) и обновления поверхности (см. ниже). Что касается возможного характера зависимости от О а, то на основании собственных экспериментальных данных, полученных в ячейке с мешалкой и в насадочной колонне и анализа результатов, полученных другими исследователями, Кинг приходит к выводу о более узком интервале практически возможного изменения показателя степени при Оа от 0,5 до 0,75. Прим. пер. [c.102]

Возможно использование моделей, описанных в главе IV, в которых каждый элемент поверхности жидкости экспонируется газу до замены его жидкостью из основной массы в течение одинакового промежутка времени 0. В таких установках точно моделируется механизм абсорбции, постулируемый моделью Хигби. При этом, еслн коэффициент массоотдачи в жидкой фазе для газа с коэффициентом диффузии О А равен то продолжительность экспозиции в модели должна быть 40А1(пк1). Колонны с орошаемой стенкой, обеспечивающие продолжительность контакта порядка 0,5 сек, подходят для моделирования насадочных колонн, а ламинарные струи с контактом, равным нескольким тысячным секунды, — для моделирования барботажных тарелок. [c.176]

Данквертс и Гиллхэм использовали метод определения k , позволяющий обойтись без нахождения k a. Согласно рассмотренным в главе V моделям абсорбции, коэффициент ускорения в общем случае является функцией к . Можно измерить коэффициент ускорения для данного газа и раствора при определенном расходе жидкости в насадочной колонне, а затем для тех же газа и жидкости определить зависимость коэффициента ускорения от интенсивности перемешивания Б ячейке с мешалкой, описанной в разделе VII-3. Если для ячейки известна и зависимость от скорости перемешивания, то коэффициент ускорения в ней может быть выражен в функции от kj . Тогда, в соответствии с исходной гипотезой, значение в ячейке, при котором коэффициенты ускорения в ней и в насадочной колонне одинаковы, является одновременно и значением для колонны. Необходимо лишь выбрать такой абсорбент, для которого коэффициент ускорения будет действительно изменяться при изменении [c.211]

Т и б и л о в С. Г., Р а м м В. М., Б а р а н о в а А. Р1., Техн. и эконом, информ. НИУИФ им. Я. В. Самойлова, Л 1—2, 81, 89, 93 (1966). Исследование абсорбции хорошо растворимых газов в дисковой колонне. Исследование влияния концентрации олеума на абсорбцию серного ангидрида в дисковой колонне. Влияние коэффициента диффузии на коэффициент массоотдачи в газовой фазе в насадочной колонне. [c.276]

Онда К-,Нагасава М.,Такахаси М., Кагаку когаку, 31, 716 (1967). Коэффициенты массопередачи в насадочной колонне при абсорбции, сопровождаемой химической реакцией второго порядка. [c.277]

Изучение скорости массо- и теплообмена в насадочных колоннах являлось объектом многочисленных исследований [82—86]. Однако сопоставлепие критериальных уравнений, полученных различными авторами, не давало [87—89] оснований для оптимизма. Тем пе менее накопленпе эксперпментального материала позволило установить ряд закономерностей, характеризующих процессы переноса в насадочных колоннах. Прежде всего, интерес вызывали данные о квазпстацпопарном характере массопередачи в насадочной колонне [89—93]. Увеличение высоты слоя насадки практически пе оказывало влияния на величину коэффициента массопередачи. Наряду с этим известно, что увеличение времени пребывания дисперсной фазы в колонне при заполнении ее насадкой также не приводит к снижению коэффициента массопередачи [94] при лимитирующем сопротивлении дисперсной фазы. Массопередача в дисперсной фазе может иметь квазистационарный характер при условии, что суммарный процесс массопередачи аддитивно складывается из ряда самостоятельных процессов подобно процессу в тарельчатой колонне. [c.266]

На рис. 4.10 изображена экспериментальная весовая функция насадочной колонны высотой 2.0 м и диаметром 0.15 м. Размер насадки 10X10. Параметры технологического режима плотность орошения =6725 кг/м час, нагрузка по газу 6=2038 кг/м час, линейная скорость орошения и=0,4Х Х10" м/сек, коэффициент продольного перемешивания >=3,36м /сек. По этой экспериментальной кривой была выполнена идентификация моделей № 4 и № 10. Графики весовых фзгнкций этих моделей показаны на рис. 4.10, там же изображены соответствующие им -функции. [c.259]

Проверку адекватности математического описания нестационарного процесса абсорбции в насадочной колонне и определение влияния различных факторов на характер переходных процессов в аппарате производили путем сравнения экспериментальных и расчетных динамических характеристик системы для хорошо-, средне- и плохорастворимых газов (соответственно системы N113—1120, ЗОа—НаО, СОа—Н2О). Для системы N113—Н2О равновесные данные рассчитывали по формуле [51]Ig т=4,705—1922/Г для системы СО2—Н2О — по формуле [52] т = 2АЬ/ а- Ь Р) для системы ЗОз—Н2О — по формуле [53] с = Р1о,1т) К РЬо п, где т — константа равновесия а, Ь — постоянные коэффициенты Т — абсолютная температура — константа равновесия реакции [c.422]

Как следует из материала рассмотренной главы, применение указанной методики позволило решить ряд важных практических задач в области расчета процессов, протекающих в химико-технологической аппаратуре. Так, развит прямой метод исследования гидродинамической структуры потоков в аппаратах на основе специфических свойств неустаповивпшхся течений жидкостей и газов в насадке и пористой среде установлен характерный для насадочных колонн гидродинамический эффект, проявляющийся в наличии экстремальной зависимости статической удерживающей способности от нагрузок по фазам на аппарат созданы методики и получены расчетные формулы для определения важнейпшх гидродинамических параметров структур потоков — коэффициентов продольного перемешивания, относительных объемов проточных и застойных зон, коэффициентов обмена между проточными и застойными зонами. Результаты исследования гидродинамической структуры потоков в насадке положены в основу анализа динамики процесса абсорбции в насадочных колоннах, оценки управляемости по каналам гидродинамики и массообмена и синтеза оптимального управления этими аппаратами. [c.433]

Коэффициент использования насадочной колонны п1па является функцией коэффициента неравномерности орошения I и степени перемешивания т , отнесенной к одной теоретической ступени разделения [c.44]

Кафаров, Дорохов и Шестопалов [61 подробно исследовали взаимосвязь между нагрузками колонны по обеим фазам и различными гидродинамическими параметрами, например динамической или статической удерживающей способностью колонны (см. разд. 4.10.5), продольным перемешиванием и перепадом давления (разд. 4.11). Они установили количественную связь между динамической удерживающей способностью и перепадом давления, а также зависимость статической удерживающей способности от нагрузки, изменявшейся в широком интервале. С использованием понятий эффективного и мертвого объема была выведена теоретическая модель нестационарного движения жидкости в насыпной насадке модель была использована для предварительного расчета параметров движения жидкости. Исследована также зависимость коэффициента продольного перемешивания от нагрузок по газу и жидкости, а также от физикохимических свойств жидкости. Ионас [7] проанализировал основные факторы, приводящие к продольному перемешиванию в насадочных колоннах. В своих экспериментах Тимофеев и Аэров ([65] к гл. 7) основное внимание уделили вопросам влияния диаметра колонны на эффективность разделения. [c.46]

Квасняк [11а] исследовал эффекты конденсации и испарения при ректификации в насадочных колоннах, предположив, что в любом поперечном сечении колонны между паром и жидкостью всегда имеется разность температур. Поэтому несмоченные участки поверхности насадки можно рассматривать как поверхность теплообмена. Элементы сравниваемых насадок имели идентичную конфигурацию, но одни элементы представляли собой сплошные медные пластинки, а другие — пластмассовые пластинки, облицованные медью, благодаря чему обеспечивались различные коэффициенты теплопроводности. Пластинки были размещены в насадке так, что нх нижняя сторона в процессе ректификации не орошалась. Насадки очень сильно различались ио разделяющей способности, что можно объяснить эффектами конденсации и испарения, возникающими на сплошных медных пластинках. Влияние подобных эффектов следует всегда учитывать. Основываясь на этих результатах, Квасняк разработал новую регулярную насадку, состоящую из зигзагообразно изогнутых и различно ориентированных металлических листов. Такая конструкция обеспечивает дополнительную турбулизацию жидкой и газовой фаз и лучшую смачиваемость рабочей поверхности. [c.48]

Коэффициенты теплоотдачи от частицы к жидкости в насадочных колоннах и псевдоожиженных слоях имеют важную общую особенность. Их можно выразить через коэффициент тепло- и массообмена одиночной частицы с помощью некоторых корректирующих множителей, если только число Пекле для частиц велико (ианример, больше 1000) илн, что то же самое, мало число единиц переноса для насадочной колонны или псевдоожиженного слоя. Если же число Пекле для частиц мало, т, е. велико число единиц переноса теплоты, то средние коэффициенты теплоотдачи могут оказаться крайне малыми. По-видимому, этот эффект в соответствии с изложенным в 2.1.5 можно объяснить неоднородностью распределения скорости газового потока. Необходимо отметить, что в таком случае в расчетах уже нельзя использовать средний коэффициент теплоотдачи необходим так называемый микропотоковый анализ, основаншлй на детальном учете локальных скоростей течения и локальных коэффициентов теплоотдачи. Локальные коэффициенты теплоотдачи при малых числах Пекле теоретически рассчитывались, но экспериментальные данные до настоящего времени отсутствуют. По-видимому, в этом направлении необходимы дальнейшие исследования. [c.94]

Диаметр тарельчатых колони определяют аналогично диаметру насадочных колонн по формуле (648). Скорость газа должна быть ниже некоторого предельного значения гг пред, при котором начинается брызгоунос, ш= (0,8 Ч-0,9) Шпред. Приближенно а пред определяют по графику (рис. 97) в зависимости от расстояния между тарелками Н и отношения плотностей газа и жидкости рг/рж [64]. График составлен для тарелок с круглыми колпачками. Значения Гопред. найденные по графику, следует умножить на цоправочный коэффициент 0,7 (тарелки с прямоугольными колпачками) 1,35 (ситчатые тарелки) и 1,5 (провальные тарелки). [c.343]

Расчет насадочных ректификационных колонн. Для насадочных колонн при скоростях паров ниже скоростей, соответствующих подвисанию жидкости, высоту единицы нерено.са определяют по формулам, приведенным на стр. 612. Наибольшее значение коэффициента массопередачи достигается при оптимальной скорости паров, которая соответствует началу подвисания и может быть определена по уравнению (17-16). Оптимальная скорость изменяется по высоте колонны в соответствии с изменением массовых скоростей пара и жидкости и их плотности. [c.693]

Насадочные колонны. Для больших колонн с насадкой из колец Рашига при определении коэффициента kr, отнесенного к полной геометрической поверхности насадки, можно пользоваться уравнением Ван-Кревелена и Хофтицера [c.267]

Для расчета коэффициента массоотдачи в газовой фазе в насадочных колоннах можно использовать метод Морриса и Джексона. При этом коэффициент массоотдачи для колонны с насадкой находят путем умножения коэффициента массоотдачи для лабораторной колонны с орошаемой стенкой, определяемого по уравнению (VIII. 53а), на множитель R , характерный для каждого типа насадки (см. табл. IX-1). В этом случае значения скоростей, входящих в уравнение (VIII.53а) для насадки, имеют следующий смысл [c.268]

Указанный выше метод Морриса и Джексона можно исйоль-аовать также для определения коэффициента массоотдачи в жидкой фазе для насадочных колонн. При этом коэффициент массоотдачи ст в жидкой фазе, найденный для стандартной дисковой лабораторной колонны, умножают на коэффициент пересчета Rm [c.269]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология