Продольное перемешивание измерение

Подход, основанный на учете распределения времени пребывания, предполагает возможность действительного определения значимости явления продольного перемешивания при измерении распределения времени пребывания в данном реакторе. Функция пр(0 может быть определена таким образом, что — объ- [c.122]

Результаты измерения коэффициента продольного перемешивания обычно представляются с помощью критерия Боденштейна ) [c.327]

Для повышения точности определения коэффициента продольного перемешивания желательно проводить измерения Со /со I и ф при различных частотах и усреднять полученные результаты. [c.153]

Установлено, что при более точном измерении концентрации газа-трассера при помощи малоинерционного газоанализатора инфракрасного поглощения структура потока газовой фазы описывается шестью— десятью ячейками идеального смешения во всем диапазоне газовых нагрузок. В аппаратах с малой высотой газо-жидкостного слоя вследствие усиления влияния концевых эффектов продольное перемешивание газовой фазы значительно повышается. При увеличении диаметра аппарата продольное перемешивание газовой фазы практически не меняется. Это имеет важное практическое значение, так как позволяет распространять экспериментальные данные о продольном перемешивании, полученные на опытных установках, на промышленные аппараты. [c.273]

Специальные измерения показали, что для жидкостей Ре, меньше, чем для газов (кривая 2 и область между кривыми 3 на рис. 111-17). Последнее объясняется, вероятно, тем, что в жидкостях обмен вещества между мертвыми зонами и основным потоком протекает медленнее из-за малой скорости диффузии. Кривые 1, 2 ш 3 характеризуют продольное перемешивание, усредненное по всему поперечному сечению трубы, заполненной твердыми частицами. На рисунке показано также торможение потока у стенок (кривые 3 ж 4) обнаружено, что воздействие стенок уменьшается с увеличением Ке от 100 до 1000. Порядок величины Ре, показывает, что продольное перемешивание при потоке через плотный слой может быть настолько незначительным, что в реальном и идеальном трубчатом реакторах режимы практически совпадают, так как 100. [c.110]

Продольное перемешивание жидкой фазы в условиях ТПС изучено в работах [2, б]. На основании имеющихся немногочисленных литературных данных можно сделать некоторые выводы о характере перемешивания жидкости в ТПС. На графике рис. 4 приведены значения Т)) по данным авторов работы Гб], измеренные в ТПС и в со -к). [c.118]

В экспериментах исследовалось влияние объемного содержания и фракционного состава дисперсной фазы в кристаллизаторе на продольное перемешивание жидкой фазы. Результаты измерений показали, что Dfф изменяется по высоте слоя и имеет, как правило, максимальное значение в его верхней части, где в основном находятся мелкие частицы (см. рис. 3.21,6). Для мелких частиц отношение довольно велико. Согласно (3.110), они должны интенсивно перемешиваться, способствуя при этом турбулизации сплошной фазы и увлекая за собой сплошную фазу. В нижней части слоя <ф> имеет максимальное значение, а частицы — максимальный размер, что приводит к уменьшению 1)Гф. Таким образом, можно предположить, что будет пропорционален эффективному коэффициенту перемешивания дисперсных частиц [c.205]

Продольное перемешивание. Продольное перемешивание в РДЭ изучалось преимущественно на лабораторных колоннах. Наиболее полные данные [141] для экстракторов промышленного масштаба получены обработкой результатов измерений коэффициентов продольного перемешивания в РДЭ диаметром 64, 300, 640 и 2180 мм, а также данных других исследователей. Изучение продольного перемешивания проводилось [141] как в однофазном (вода), так и в двухфазном (керосин —вода) потоках. В экстракторе диаметром 2180 мм распределение времени пребывания изучалось на системе фурфурол — смазочное масло (фурфурол — дисперсная фаза). При диспергировании воды в качестве индикатора применяли солевой раствор, при диспергировании органических соединений — радиоактивные соединения. В опытах широко варьировались числа оборотов ротора и скорости жидкостей. [c.311]

Применение индикаторов для получения функций отклика часто не гарантирует приемлемой точности измерений при анализе структуры потоков в диспергированной фазе. Обеспечение необходимой точности измерений оказывается особенно затруднительным для крупномасштабных промышленных аппаратов. В работе А. М. Розена [45] предложено использовать возмущение по нагрузке диспергированной фазы для оценки продольного перемешивания в этой фазе. В дальнейшем этот метод получил развитие в работах [33, 46]. [c.382]

Эксперименты по измерению (/ оп)д проводили в колонне высотой 118 см (без продольного перемешивания).. Проведено [c.137]

Применимость диффузионной модели для описания процесса продольного перемешивания в сплошной фазе в насадочной пуль-сационной колонне была проверена путем измерения коэффициентов турбулентной диффузии тремя методами, различавшимися по способу введения метящего вещества. Метящее вещество вводилось кратковременным импульсом, непрерывно и по синусоидальному закону. [c.96]

Изложенный метод Ричардсона для определения истинных величин коэффициентов тепло- и массообмена в значительной степени произволен. Наиболее странным результатом является полученное при таком расчете падение коэффициента продольной диффузии Д с ростом критерия Рейнольдса, т. е. скорости потока и размеров зерна ( ). Измерения продольного перемешивания газа в [c.505]

Измерение коэффициентов продольного перемешивания различными методами в идентичных условиях проводилось многими исследователями. Результаты по сопоставлению значений Оа, полученных разными методами, противоречивы. Следует учесть, что при определении Оа нестационарными методами могут быть допущены значительные погрешности вследствие использования для расчетов формул (4.59), и (4.100) при больших значениях X и малых Ре, а также при неправильном использовании метода моментов. В большинстве работ не приведены параметры, по которым можно было бы оценить эти погрешности. Ниже рассматриваются лишь те работы, в которых такая оценка возможна. [c.173]

В работе [46] исследовалось продольное перемешивание в барботажных насадочных колоннах как по сплошной, так и по дисперсной фазам. Опыты проводились в лабораторных колоннах диаметром 0,14 0,15 0,19 и 0,30 м с высотой слоя насадки 3 м. В качестве насадки использовались шары, цилиндры и кольца Рашига с диаметрами порядка 1—2 см. Жидкость (сплошная фаза) и газ (дисперсная фаза) подавались прямотоком. Измерение коэффициента продольного перемешивания осуществлялось импульсным методом. Отбор проб при вводе трассера проводился в трех точках по высоте колонны. Расчетные значения были при этом идентичными. Полученные авторам экспериментальные данные описываются уравнениями [c.178]

Рассмотренные методы оценки продольного перемешивания, основанные на использовании вещества трассера, к сожалению, могут быть использованы только для сплошной фазы, так как для диспергированной фазы они не обеспечивают приемлемой точности измерений. По этой причине данные по перемешива- [c.105]

В работе [12] для исследования продольного перемешивания в диспергированной фазе предложен интегральный метод измерения среднего времени пребывания т и величины дисперсии а . Указанные параметры позволяют рассчитывать значения удерживающей способности, истинных скоростей движения фаз, коэффициентов продольного перемешивания в диспергированной фазе. Сущность метода заключается в следующем. [c.106]

В первоначальных измерениях продольного перемешивания в диспергированной фазе в экстрактор,ах с вращающимися дисками [38, 55, 56] было определено лишь общее влияние обоих механизмов на распределение времени пребывания. Результаты этих измерений не могли быть скоррелированы простой диффузионной моделью. [c.112]

При исследованиях продольного перемешивания в качестве индикаторов чаще всего используются растворы солей или различные красители. Измерение их концентраций обычно проводится соответственно кондукто-метрически и колориметрически, чаще с непрерывной регистрацией показаний записывающим устройством. [c.107]

Установлено, что при более точном измерении концентрации газа — трассера при помощи малоинерционного газоанализатора инфракрасного поглощения структура потока газовой фазы описывается шестью — десятью ячейками идеального смешения во всем диапазоне газовых нагрузок. В аппаратах с малой высотой газо-жидкостного слоя вследствие усиления влияния концевых эффектов продольное перемешивание газовой фазы значительно повышается. При увеличении диаметра аппарата продольное перемешивание газовой фазы практически не меняется. Это имеет важное практическое значение, так как позволяет распространять экспериментальные данные о продольном перемешивании, полученные на опытных установках, на промышленные аппараты. При секционировании аппарата перегородками продольное перемешивание газовой фазы увеличивается вследствие задержки части пузырей возле перегородок. [c.164]

Литературные данные по продольному перемешиванию в диспергированной фазе экстракционных колонн практически отсутствуют. Это обстоятельство в первую очередь объясняется тем, что до настоящего времени нет отработанных методов измерения, позволяющих изучать указанный фактор. Поэтому в данной работе при исследовании продольного перемешивания в диспергированной фазе был разработан интегральный метод измерения среднего времени пребывания Тд и величины дисперсии а , характеризующей интенсивность продольного перемешивания. Существо метода заключается в следующем. [c.38]

В псевдоожиженном слое температура газа и материала выравниваются на небольшом расстоянии от газораспределительной решетки, и на выходе из слоя температурная разность между отходящим газом и материалом весьма мала. Неточность измерения этой разности приводит к значительной ошибке в определении средней движущей силы и, следовательно, коэффициентов теплообмена. Расчет же по среднеарифметическому значению, заведомо превышающему реально существующую движущую силу, приводит к заниженным значениям коэффициентов переноса. Кроме того, на величину движущей силы влияет продольное перемешивание сушильного агента, особенно поперечная неравномерность газового потока, имеющая большое значение в крупномасштабных аппаратах. [c.64]

Степень продольного перемешивания /, измеренная с помощью пьезокварцевых датчиков из цпрконата бария, описывается эмпирической зависимостью [82] [c.186]

Взаимодействие неоднородного профиля скоростей по сечению реактора и поперечной диффузии также приводит к эффективной продольной дисперсии потока. Это было впервые показано Тейлором, который предложил простой п изящный экспериментальный метод измерения продольного эффективного коэффициента диффузии. Рассмотрим, например, светочувствительную жидкость, текущую в ламинарном режиме через цилиндрическую трубу. Вспышка света, проходящего через узкую щель, может окрасить в синий цвет диск Ж1ЩК0СТИ, перпендикулярный к направлению потока. Если бы диффузии пе было, то этот диск превратился бы в параболоид, причем его край, соприкасающийся со стенкой трубы, не двигался бы вообще, а центр перемещался бы со скоростью, вдвое большей средней скорости потока. Однако при этом области с низкой концентрацией трассирующего вещества окажутся в непосредственной близости к поверхности, где эта концентрация высока, и благодаря диффузии эта поверхность начнет размываться. Трассирующее вещество в центре трубы будет двигаться к периферии — в область, где течение медленнее, а трассирующее вещество у стенок — внутрь трубы, где течение быстрее. В результате концентрация по сечению трубы станет более однородной и получится колоколообразное распределение средней по сечению концентрации трассирующего вещества, центр которого будет перемещаться со средней скоростью потока. Дисперсия относительно центра распределения, служащая мерой продольного перемешивания потока, будет нри этом обратно пронорциональна коэффициенту поперечной диффузии, так как чем быстрее протекает поперечная диффузия, тем меньше влияние неоднородности профиля скоростей по сечению трубы на продольную дисперсию потока. Тейлор пашел, что эффективный коэффипиеит продольной диффузии для ламинарного потока в трубе радиусом а равен 149,0. Более детальное исследование показывает, что эффективный коэффициент продольной диффузии имеет вид [c.291]

IX-1-6. Продольное перемешивание. Как отмечалось в разделе VI П-1, при расчетах противоточной абсорбции в насадочных колоннах обычно принимают, что и газ, и жидкость движутся поршневым потоком , в котором элементы жидкости, входящие в колонну в одно и то же время, движутся через аппарат, не опережая и не отставая друг от друга, и выходят из него также одновременно. Известно, что такое допущение об идеальном вытеснении не совсем точно отражает реальную картину и что на самом деле происходит некоторое перемешивание, или обмен местами между элементами потока, входящими в колонну не одновременно. Измерения степени перемешивания жидкости и газа проводились, например, Де Мариа и Уайтом Сэтером и Левеншпилем и Де Ваалем и Мэмереном [c.219]

Перемешивание газовой фазы было исследовано Калдербэнком и др. , Келбелем и др. и Дибоуном и Шюгерлом но лишь при очень низких скоростях газа. Рейт распространил эти измерения на более высокие скорости и нашел, что коэффициент осевой диффузии для газа в 2 или 3 раза больше, чем для жидкости. Согласно его данным, условием незначительности продольного перемешивания газа и принятия поршневого характера его движения может считаться соблюдение неравенства [c.233]

Шюгерль полагает, что продольное перемешивание определяется поперечной неравномерностью скоростей потока. Расчеты показали что измеренная интенсивность радиального перемешивания больше, чем соответствующая простой диффузионной прямоточной модели. В этом случае вряд ли правомерно определять скорости обмена газом по измеренному распределению времени пребывания, интерпретируя данные в соответствии с простой двухфазной прямоточной моделью. Аналогичное замечание может быть также, видимо, сделано относительно модели противотока с обратным перемешиванием. [c.303]

При любой модели требуется знание некоторых коэффициентов (кратность циркуляции, число ячеек, коэффициент продольного перемешивания и др.), зависящих от гидродинамических и конструктивных факторов и определяемых опытным путем. Указанные коэффициенты находят измерением полей скоростей и концентраций в аппарате или же пользуются косвенными методами, основанными на вводе в поток небольшого количества вещества (индикатора), не влияющего заметно на свойства потока и легко определяемого в нем. В качестве индикаторов применяют растворы красителей или солей, радиоактивные вещества и др. В первом случае концентрацию индикатора в потоке определяют фотоколориметрически или измерением электропроводности, во втором— по интенсивности излучения. В двухфазном потоке газ—жидкость коэффициенты находят для каждой из фаз. [c.239]

Исследование продольного перемешивания в уголковых насадках проводилось, используя метод импульсного ввода нелетучего трассера индикатора в поток жидкой фазы, подаваемый на орошение насадки с последуюш,им измерением содержания индикатора в выходном потоке. В качестве индикатора использовался водный раствор хлористого натрия, содержание которого в потоке жидкости измерялось кондуктометрически. Измерения концентрации трассера проводились периодически, начиная с момента импульсного ввода индикатора и заканчивая моментом полного вывода индикатора из опытной установки. Результатом измерений являлась кривая распределения времени пребывания индикатора в слое исследуемой насадки - С-кривая отклика на импульсное возмущение по составу потока орошения. Эксперименты проводились на уголковых насадках обоих типов в условиях противотока газ-жидкость при фиксированном значении плотности орошения и = 18.6 м /(м /ч) и изменении нагрузки по газовой фазе в диапазоне 1,28<0у<20,34 м /ч. Кроме того, исследование продольного перемешивания в уголковой насадке проводилось при плотности орошения и = 29,4 м /(м /ч). [c.16]

Степень продольного перемешивания в экстракторе может быть оценена несколькими способами. Наиболео простой способ состоит в измерении концентрации переносимого вещества по длине колонны в стационарных условиях массопереноса. Продольное перемешивание может быть в таком случае оценено путем сравнения экспериментально найденного профиля концентраций с теоретическим. Последний рассчитан Мияучи с Вермюленом с использованием одномерной модели продольного перемешивания [21 и Прохазкой и Ландау [31 с использованием балансовых соотношений. [c.122]

Для определения параметров продольного перемешивания или для подтверждения результатов экспериментов с индикаторами, полученных путем измерения профилей концентраций вещества в процессе массопередачи можно рекомендовать методы Рода [113], а также методы Хартланда и Мекленбурга [114]. [c.124]

В литературе описаны два количественных исследования продольного перемешивания в распылительных колоннах [31, 32]. Брутван [31] использовал распылительную колонку диаметром 3,8 см и длиной 151 см, имитируя дисперсную фазу стеклянными бусами диаметром 0,4 см. В действительности его измерения были проведены только на короткой центральной части колонны длиной 15,2 см. [c.127]

За последние десять лет наблюдается быстрое развитие и совершенствование экспериментальных методов измеренйя степени продольного перемешивания. Поэтому важно, чтобы разработанные методы нашли применение при изучении процессов в промышленных аппаратах. [c.165]

Измерение коэффициентов продольного перемешивания в фазе сорбента,обычно осуществляемое при импульсном вводе в поток меченых частиц смолы [15"], является очень трудоемкой и длительной операцией, поэтому нами разработан для ПСК-Т новый метод. Он основан на линейной (в определенных пределах) зависимости (при А, f, Wp- onst ) высоты слоя смолы на тарелке от ее потока. Для получения кривой отклика на поток смолы накладывается возмущение -в течение 1-2 импульсов подача смолы в колонну не проводится. На одной из тарелок ведется наблюдение за зависимостью высоты слоя смолы от времени. Полученные кривые отклика обрабатываются по общепринятой методике [14]. Эти измерения показали, что продольное перемешивание в фазе смолы происходит только при ее транспортировке. Величина пропорциональна частоте пульсации, и, например, при [c.166]

Измерения коэффициентов продольного перемешивания проводили в одно- и двухфазном потоках. Оказалось, что в однофазном потоке Ер мало зависит от интенсивности пульсации, уменьшаясь при ее росте, поскольку в этом диапазоне интенсивностей пульсация улучшает распределение фаз по сечеиню. Рост скорости раствора приводит к закономерному увеличению Ер. [c.104]

На основании результатов измерений коэффициентов продольного перемешивания в колоннах 0к = 0,2—2,4 м (см. рис. 22) были прогнозированы значения этих коэффициентов для колонн диаметром 3—4 м. Затем на основании только лабораторных данных ио кинетике и статике процессов сорбции и регенерации и по скоростям осаждения смолы были рассчитаны (без проведения серии последовательных испытаний аппаратов в лабораторном и полупромышленном масштабах) параметры установки для переработки 300 м /ч сбросных вод. Такой единичной производительности в подобных процессах до настояш,его времени не обеспечивает ни один аппарат другой конструкции. В результате отказа от технологических испытаний период от выдачи технических условий на разработку установки до начала иуско-наладочных работ составил всего около одного года. [c.113]

Изучение продольного перемешивания проводили на установке (рис. 2), состоящей из стеклянной колонны 1 высотой 150 см и диаметром 30 мм, напорных емкостей 4 и 5 для подачи растворителя и сырья, приемных емкостей 7, ротаметров 8 для измерения расхода подаваемых жидкостей. Нижняя часть колонны была соединена с мембранным пульсатором 3, который приводился в движение от двухскоростного электродвигателя переменного тока. Это давало возможность работать при двух частотах—100 и 200 1/жин. Уровень раздела фаз поддерживали постоянным с помощью передвижной сливной трубки. Колонна была заполнена насадкой из колец Рашига 10Х Х10Х1 мм высота столба насадки составляла 118 см. По всей высоте колонны на расстоянии 10 см один от другого были сделаны отверстия, закрытые эластичными пробками, через которые с помощью шприца можно было вводить раствор метя- [c.155]

Согласно непосредственному измерению коэффициента продольного перемешивания в идентичных условиях, в работе [17] при стационарном вводе трассера получено значение >п=1,5 см7с. [c.230]

Сохранить неийменным диаметр реактора при уменьшении размера частиц можно путе.м повышения числа взвешивания w w или разности скоростей Аш == w — w . Однако в этом случае продольное перемешивание и проскок газовой смеси приводят к значительному снижению скорости процесса. Для свободных кипящих слоев характерен тот факт, что снижение степени превращения при увеличении скорости не может компенсироваться пропорциональным увеличением высоты слоя катализатора. Градиенты Ах/Ат, экспериментально измеренные при изменении высоты слоя катализатора, всегда меньше градиентов, полученных при изменении линейной скорости [133]. Следует помнить, что значительное повышение линейной скорости газового потока W является основным фактором, обусловливающим снижение выхода продукта в реакторе КС по сравнению с идеальным изотермическим реактором вытеснения. При больших значениях [c.93]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология