Продольное дисперсной фазы

Механизм продольного перемешивания недостаточно изучен. Лишь для наиболее простого случая — однофазного течения жидкости в трубе - Тейлором [203] приведено обоснование диффузионной модели и получено выражение для коэффициента продольного перемешивания. Для двухфазных систем наличие продольного перемешивания качественно объясняют существованием турбулентного следа в кормовой части движущихся капель или газовых пузырей, а также циркуляционными токами разных масштабов. Последние обусловлены неравномерностью распределения дисперсной фазы по сечению и, как следствие, разностью плотностей в центральной и пристеночной областях колонны. [c.147]

Диффузионную модель применяют для описания продольного перемешивания как в сплошной, так и в дисперсной фазе. Обозначим концентрацию растворенного компонента или метящего вещества (трассера) и расход сплошной или дисперсной фаз через с и К, а коэффициент продольного перемешивания через йд. Тогда, согласно диффузионной 10 147 [c.147]

Здесь Q - удельный тепловой поток - коэффициент продольного перемешивания для теплового потока р, Ср - температура, плотность и удельная теплоемкость сплошной или дисперсной фазы. В общем случае = D . [c.148]

При расчете противоточных колонн может возникнуть необходимость одновременного учета продольного перемешивания по сплошной и дисперсной фазам. В этом случае положительное направление к и начало координат выбирают применительно к одной из фаз. Обычно за начало координат принимают место ввода дисперсной фазы, а за положительное направление к — направление потока дисперсной фазы. Тогда граничные условия для сплошной и дисперсной фаз при стационарном режиме [c.149]

Для общего случая при наличии продольного перемешивания по сплошной и дисперсной фазам сформулированы дифференциальные уравнения и граничные условия. Приведены формулы и графики для расчета массо- и теплообмена при продольном перемешивании по сплошной фазе. [c.217]

Как подробно рассмотрено в гл. 3, в колонных аппаратах наблюдается продольное перемешивание по сплошной и дисперсной фазам. Это приводит к уменьшению средней движущей силы процесса и эффективности колонны. Таким образом, для расчета колонны необходимо знать распределение скоростей и механизм продольного перемешивания по сечению и высоте колонны. [c.231]

В колонных аппаратах, даже весьма эффективных, продольное перемешивание по дисперсной фазе значительно меньше, чем по сплошной. Поэтому рассмотрим более подробно решение уравнения (5.79) при 7 = 0. В зтом случае характеристическое уравнение (5.86) имеет корни [c.235]

Продольное перемешивание. Учет продольного перемешивания по сплошной фазе проведем в приближении диффузионной модели. Продольное перемешивание по дисперсной фазе учитывать не будем. [c.292]

Массообмен, осложненный бимолекулярной необратимой химической реакцией в дисперсной фазе при постоянной концентрации в сплощной фазе рассмотрен в гл. 6. В настоящем разделе обобщим полученные в гл. 6 результаты применительно к прямо- и противоточной колонне с учетом продольного перемешивания. [c.307]

Применительно к экстракционным колоннам разработана [66, 67] диффузионная модель, учитывающая наличие отстойной зоны (рис. П-8). Эта модель позволяет по экспериментальным данным об интенсивности продольного перемешивания фаз определить объемную долю дисперсной фазы в экстракционных колоннах (удерживающую способность). [c.30]

При любом расположении основного отстойника модель структуры потока для сплошной фазы может быть представлена в виде ограниченного канала с двумя участками, отличающимися площадями поперечного сечения и интенсивностью продольного перемешивания (рис. 1У-18). Эта же модель применима и к дисперсной фазе при наличии обратного перемешивания на границе раздела фаз при этом можно допустить отсутствие дисперсной фазы в отстойнике для сплошной фазы. [c.132]

Исследования показывают, что отношение коэффициентов продольного перемешивания дисперсной и сплошной фаз ( п.д/ п.с) может изменяться от 1 до 100. В среднем п.д на порядок больше Еп.с, но числа Пекле для обеих фаз примерно одинаковы. Отмечается [148], что при исследовании РДЭ диаметром 1000 мм коэффициенты продольного перемешивания дисперсной фазы в. [c.155]

Исследования продольного перемешивания сплошной фазы при наличии встречного потока дисперсной фазы показывают, что при увеличении концентрации последней (удерживающей способности УС) уменьшается объемная скорость рециркуляционного потока сплошной фазы и. Это естественно, поскольку с увеличением УС уменьшается свободное для прохода сплошной фазы сечение отверстия статорного кольца. Средняя же линейная скорость рециркуляционного потока 1 =(в/(7с (1—УС), рассчитанная с учетом УС, остается неизменной (см. рис. У-2). [c.167]

Установлено [157, 158], что интенсивность продольного перемешивания сплошной фазы зависит от удерживающей способности по дисперсной фазе (УСд). Эта зависимость имеет минимум, соответствующий наименьшему значению УСд. В свою очередь, УСд зависит от интенсивности пульсации NA. В опытах наблюдали увлечение воды из-под та р.елок восходящими каплями дисперсной фазы, что способствовало перемешиванию в пространст- [c.176]

Рис. V-16. Коэффициенты продольного перемешивания дли дисперсной фазы в колонне с перфорированными тарелками [156] при разной высоте секции

В работе [66] исследован вибрационный экстрактор диаметром к = 300 мм и высотой = 6000 мм с отстойными камерами. Опыты проводили при однофазном потоке [трихлорэтилен, Пс = = 19—71 м (м -ч)] и при встречном движении двух фаз [сплошная— трихлорэтилен, ис = 19—71 м (м -ч) дисперсная — вода, Ыд=0—35 м (м2-ч). Амплитуда вибрации А = 2—5 мм, частота Л/=94—220 МИН . Удерживающая способность находилась в пределах 11—26%. Наблюдаемые коэффициенты продольного перемешивания составляли п.с=13—20,9 см /с, п.д=108—209 см /с. Хотя коэффициенты продольного перемешивания для дисперсной фазы на порядок выше, чем для сплошной, числа Пекле для обеих фаз оказываются близкими. [c.180]

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]

Коэффициенты продольного перемешивания при встречном движении сплошной и дисперсной фаз определяли в работе [156] [c.188]

Продольное перемешивание наблюдается также в распылительных колоннах для контактного теплообмена между двумя несме-шивающимися жидкостями. Так, при исследовании теплообмена между водой и ртутью в колоннах диаметром 25 и 51 мм наблюдался [219] резкий скачок температур в сечении ввода сплошной фазы (концевой эффект). Исследование теплообмена между водой и маслом в колоннах диаметром 76 и 153 мм позволило получить [216] данные о продольном перемешивании обеих фаз. В опытах использовали импульсный ввод радиоактивных индикаторов (трассеров). В условиях, близких к захлебыванию, фазы интенсивно перемешивались из-за вихрей и рециркуляции жидкости в сплошной фазе. При увеличении диаметра колонны перемешивание дисперсной фазы оставалось на прежнем уровне, а перемешивание сплошной фазы возрастало. В режимах, далеких от захлебывания, перемешивание дисперсной фазы было слабым. [c.205]

Интенсивность продольного перемешивания в дисперсной фазе в несколько раз выше, чем в сплошной ( пжЗ> пу или Еау >Еих), но истинная скорость дисперсной фазы значительно больше скорости сплошной фазы [c.230]

Высота рабочей зоны. Для коэффициентов продольного перемешивания в распылительных колоннах нет надежных корреляционных зависимостей. Однако известно, что в сплошной фазе происходит сильное продольное перемешивание движение же дисперсной фазы (в случае если капли не очень широко распределены по размерам) приближается к режиму идеального вытеснения. Поэтому при расчете высоты рабочей зоны примем следующую структуру потоков для сплошной фазы — идеальное перемешивание, для дисперсной — идеальное вытеснение. В этом случае необходимое число единиц переноса по дисперсной фазе определяется уравнением [c.143]

При отсутствии продольного перемешивания по дисперсной фазе можно задать п граничных условий в виде [c.162]

Коэффициент продольной диффузии в дисперсной фазе (газе), как следует из уравнения (10.2) и исходя из экспериментальных данных, принимается равным нулю. Коэффициент продольной диффузии в сплошной фазе для случая двухфазного потока в неподвижном катализаторе может быть определен по критерию Пекле, который для этого случая рассчитывается по формуле [9] [c.189]

Очевидно, что в условиях относительного движения фаз продольное перемешивание в каждой из секций и коагуляция дисперсной фазы на тарелках обусловливают большую жизнеспособность ступенчатой модели, которая, кроме того, еще и проще. [c.253]

В аппарате имеет место продольное перемешивание по сплошной фазе и отсутствует продольное перемешивание по дисперсной фазе. [c.307]

Эффективность роторно-дискового экстрактора повышается в следующих случаях 1) при увеличении скорости ротора в некоторых случаях эффективность проходит через максимум за счет влияния продольного перемешивания в экстракционных зонах 2) при увеличении диаметра роторных дисков 3) при уменьшении диаметра кольцевого зазора между ротором и статором 4) при увеличении удельной нагрузки 5) при увеличении потока дисперсной фазы при постоянной скорости сплошной фазы. [c.460]

НИИ она падает. Объемная концентрация частиц в первом режиме сравнительно невелика, а скорость частиц достаточно высока. Наблюдается интенсивное мелкомасштабное пульсационное движение частиц и значительное перемешивание как сплошной, так и дисперсной фазы по высоте аппарата. Движение частиц во втором режиме носит замедленный и достаточно регулярный характер . Объемная концентрация частиц Bbmie, чем в первом режиме, и при не слишком больших расходах сплошной фазы близка к концентрации плотной упаковки. Продольное перемешивание значительно снижено по сравнению с первым режимом. Частицы соприкасаются друг с другом. Капли и пузыри в этом режиме заметно деформированы. За эти особенности второй режим движения капель и пузырей получил название режима плотной упаковки [156] или плотного слоя [133]. Из-за высокой объемной кош1ентрации частиц, а следовательно, и значительной межфазной поверхности, а также низких значений коэффициентов продольного перемешивания режим движения частиц во взвешенном состоянии имеет преимущества по сравнению с режимом обычного осаждения при проведении процессов тепло- и массообмена. [c.95]

Граничные условия (3.11), (3.16), (3.13), (3.17) были приняты в работах [207—209]. Отметим, что условия (3.16), (3.17) не удовлетворяют предельному переходу при стремлении коэффициентов продольного перемешивания к нулю. Однако исходные граничные условия (3.10), (3.12), (3.14) и (3.15) им удовлетворяют. Как будет показано в разделе 5.3, градиенты концентращ й.(/у/б / и <1х1с1И на выходе сплошной и дисперсной фаз из колонны равны нулю при сколь угодно малых значениях - п.с.- п.д. и отличны от нуля при >п.с О и - п.д =0- [c.150]

Отметим, что при наличии продольного перемешивания уравнение рабочей линии в виде (5.25) неприменимо. Уравнение (5.67) не является частным случаем (5.25), поскольку концентращга в сшюшной и дисперсных фазах на входе в колонну не равны их концентрациям в точках /г=ЯиЛ = 0. [c.232]

В работе [355], в которой решштась задача о массопередаче с учетом продольного перемешивания в сплошной и дисперсной фазах, дифференциальные уравнения и граничные условия также приводили к безразмерному виду. Однако авторы работы [355] получили не три, а четыре безразмерных параметра, что существенно усложняет как численные расчеты, так и качественный анапиз. [c.234]

При неравномерности структуры потока дисперсной фазЦ (неодинаковый размер капель, застойные зоны) может существенно увеличиваться коэффициент продольного перемещивания п.д, определяемый импульсным методом. Исследование продольного перемешивания дисперсной фазы в РДЭ показало [151],что в случае диспергирования легкой фазы часть ее скапливается вблизи вала под горизонтальными дисками ротора, образуя застойные зоны конической формы. Наблюдавшееся отклонение результатов, полученных при исследовании продольного перемешивания дисперсной фазы [148], от рассчитанных по уравнению (5) табл. 6, мож но объяснить тем, что в работе 148] применяли импульсный ввод траооера и,. следовательно, определяли сум/марный эфф ект от не рав номвряостей потока и его обратного промешивания. [c.169]

В работе [165] изучали продольное перемешнвагаие сплошной фазы в вибрационной колонне прямоугольного сечения 30X70 мм на системе толуол — вода, причем в качестве оплошной фазы использовали как толуол, так и воду. Обнаружено, что коэффициент рециркуляции между секциями аппарата уменьшается с увеличением скорости сплошной фазы в- степени —1,25, скорости дисперсной фазы в степени —0,2 и расстояния между тарелками в степени —0,2. С ростом интенсивности вибрации коэффициент рециркуляции увеличивается в степени +1,45. [c.179]

Значения Еп.с в двухфазном потоке для насадки ГИАП-2 и КРИМЗ выше, чем в однофазном потоке. Не обнаружено различия Еп.с при использова нии воды и ТХЭ в кач естве сплошной фазы. Опытные данные показали, что на продольное перемешивание дисперсной фазы практически не влияют скорости фаз, но [c.180]

Обобщение ряда работ по исследованию продольного перемешивания при встречном движении двух фаз показало [156], чтсу числа Пекле для сплошной фазы возрастают с увеличением ее скорости и уменьшением скорости дисперсной фазы капли дисперсной фазы увлекают оплошную фазу в направлении, обратном ее движению. Увеличение расхода сплошной фазы способствует разбавлению капель дисперсной фазы и приводит к уменьшению количества увлекаемой ими сплошной фазы и соответствующему увеличению числа Пекле. [c.187]

Продольное перемешивание дисперсной фазы в насадочной пульсационной колонне диаметром 150 мм, заполненной кольцами Рашига 15X15 мм, изучали в работе [182]. Колонна была снабжена верхним и нижним отстойниками, высота ее насадочной части равнялась 1700 мм. Опыты проводили с системой вода — керосин для определения влияния суммарной нагрузки по обеим [c.189]

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]

В работе [21] на основе диффузионной модели структуры потока предложен метод определения параметров продольного перемешивания по скачку концентраций на входе сплошной фазы Метод основан на преобладающем продольном перемешивании в аппарате, поскольку в питающей трубке оно пренебрежимо мало. Это означает, что в сечении входа значение. коэффициента продольного перемешивания резко изменяется, приводя к скачку концентраций во входящей фазе. Скачок, оцениваемый числом единиц переноса 7 , зависит от фактора массообмена F = mVyjVx и числа Пекле сплошной фазы Рес и в меньшей степени — от числа Пекле дисперсной фазы Pe . Предложена [21] номограмма, позволяющая одновременно определять значение Рес и Ред по значениям F и Т. [c.202]

Продольное перемешивание дисперсной фазы в распылительных колоннах относительно невелико. Поэтому наблюдающийся [204, 205] небольшой скачок концент 5аций на входе дисперсной фазы можно объяснить интенсивностью нестационарного массообмена в процессе каплеобразования и в начальный период жизни капли [205]. [c.202]

Продольное переметивaiHiHe в распылительной ко.лоине диаметром 38 мм и длиной 1,0 м изучали [212] на системе вода (сплошная фаза)—метилизобутилкетон (дисперсная фаза). Средняя удерживающая способность по дисперсной фазе (УС) была на уровне 0,04. Исследование проводили методом ступенчатого ввода трассера в сплошную фазу кривые отклика интерпретировали на основе диффузионной модели. Влияния скорости дисперсной фазы на коэффициент продольного перемешивания сплошной фазы Еи.с не было обнаружено для его определения предложено эмпирическое уравнение [c.202]

Высота колонны. Рассчи аем высоту колонны с учетом продольного перемешивания н) основе диффузионной модели по схеме, показанной на рис. 1Г. 5. Коэффициенты пpoJ дольного перемешивания в сплошной фгзе (Ес) и в дисперсной фазе ( д) определим из следующих эмпир ческих уравнений [13] [c.145]

При проведении реакций в непрерывно действующих аппаратах с твердым катализатором необходимо учитывать зависимость коэффициента продольной диффузии от скорости движешня дисперсной фазы. [c.305]

Ср — теплоемкость вещества, ккал/кГ-моль-град и — коэффициент молекулярной диффузии, м сск О—диаметр аппарата, м —К(йффициснт продольного перемешивания жидкой фазы, ж /сек диаметр капель дисперсной фазы, м У — диаметр мешалки, м. — диаметр трубы, м [c.87]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология