Продольное перемешивание количественная характеристика

Для количественной оценки эффекта продольного перемешивания в колонных аппаратах предложен ряд методов, базирующихся на различных физических моделях гидродинамической структуры потоков. К большинству колонных аппаратов, используемых в химической технологии, применимо несколько взаимосвязанных типовых моделей, представляющих с рой частные случаи единой обобщенной модели. Анализ работы колонных аппаратов с учетом гидродинамической структуры потоков позволяет путем сочетания наиболее благоприятных тепло- или массообменных характеристик одного из них и гидродинамической обстановки в другом подойти к созданию новой оптимальной конструкции. [c.9]

Количественные гидродинамические характеристики насадочных колонн ниже точки инверсии. К важнейшим параметрам гидродинамической структуры потоков в насадке ниже точки инверсии относятся перепад давления в насадке, отношение скорости газа (пара) к скорости в инверсионной точке, длительность пребывания потоков в аппарате, доля эффективно используемого объема системы, степень продольного перемешивания в колонне, характер и интенсивность обменных процессов в жидкой, газообразной (паровой) фазах и т. п. [c.394]

В соответствии с принятой аналогией, если в движущемся (например, по трубе) потоке окрасить тонкий поперечный слой жидкости, то краска будет размываться в обе стороны от движущегося окрашенного сечения. Как и в случае обычной молекулярной диффузии, размывание краски в этих направлениях обусловлено наличием градиента ее концентрации. Однако скорость такого размывания больше, чем в случае молекулярной диффузии. Поэтому для количественной характеристики скорости продольного перемешивания вместо коэффициента диффузии D, используемого в известных законах Фика, вводят некоторый фиктивный коэффициент диффузии Е, называемый также коэффициентом продольного перемешивания. [c.125]

Ранее нами была изучена гидродинамика псевдоожижения и количественная Характеристика продольного перемешивания жидкой фазы в слоях из узких фракций ионитов в конических аппаратах с углами конусности а<10°. Получены критериальные уравнения скорости начала псевдоожижения внизу и наверху конического слоя. [c.107]

Большой интерес представляет изучение количественной характеристики перемешивания жидкой фазы в псевдоожиженном слое ионита, так как влияиие суммы продольных эффектов стушевывается выпуклостью изотермы лишь до некоторого предела интенсивности перемешивания. [c.24]

Для объяснения экспериментальных данных по гидродинамиче-скому перемешиванию был выдвинут ряд моделей зернистого слоя. Наиболее удачной оказалась дискретная ячеистая модель, которая согласуется с описанной выше гидродинамической картиной течения в слое. Первоначальным вариантом дискретной модели была модель ячеек идеального смешения [12, 16], хорошо объяснившая данные по продольному перемешиванию в потоках газа. Для описания про- дольного перемешивания в потоках жидкости, где наблюдаются более сложные зависимости эффективного коэффициента продольной диф-, фузи от скорости потока, были выдвинуты различные варианты моделей с застойными зонами. Первой моделью этого типа была модель Тернера—Ариса [17]. Согласно этой модели зернистый слой рассматривали как канал постоянного поперечного сечения, характеризующийся определенными значениями линейной скорости по- тока и коэффициента продольной диффузии, от стенок которого отходят тупиковые каналы-ответвления, где по предположению, конвекция отсутствует и перенос вещества осуществляется только путем молекулярной диффузии. В последующих работах [18] застойные явления рассматривали в рамках ячеистой модели. Метод анализа таких систем, использующий аппарат характеристических -функций, был указан в работе Каца [19]. Расчеты но различным вариантам моделей с застойными зонами позволили объяснить наблюдаемые в потоках жидкости пониженные значения числа Ре ц и наличие хвостов у функций распределения времени пребывания в слое. Недостатком этих работ является, однако, то, что физический смь л застойных зон в них не конкретизируется вследствие этого оказалось невозможным выявить непосредственную связь характеристик продольного перемешивания с параметрами зернистого слоя и провести количественное сравнение теории с экспериментом. Готтшлих [20], пытаясь придать модели Тернера—Ариса физиче- ское содержание, предположил, что роль тупиковых каналов или застойных зон играет диффузионный пограничный слой у поверхности твердых частиц. Оценка толщины диффузионного слоя, необходимой для объяснения экспериментальных данных по продоль-) ному перемешиванию, не совпала, однако, с толщиной диффузионного пограничного слоя, оцениваемой на основе измерения коэффициента массопередачи (см. раздел VI.3). Это несоответствие было отнесено автором на счет влияния распределения толщины диффузионного слоя на неравнодоступной поверхности твердых частиц. Экспериментальное исследование локальных коэффициентов массопередачи в зернистом слое показывает [7 ], что в нем имеются области, массопередача к которым резка затруднена — зоны близ точек соприкосновения твердых частиц. Расчет по модели ячеек с застойными зонами близ точек соприкосновения твердых частиц [21 ] позволил [c.220]

Когда система ТФКС осуществляется в аппарате значительного диаметра, то практически важно ог1енить степень полноты не только продольного, но и поперечного перемешивания. Количественной характеристикой последнего может быть принято безразмерное отношение разности между максимальной и минимальной относительными концентрациями индикатора в пределах данного горизонтального сечения зоны наблюдения к средней арифметической из всех величин относительной концентрации индикатора в этом же горизонтальном сечении (и). [c.89]

Выяснению природы и количественных характеристик перемешивания частиц в направлении перемещения потоков и в обратном направлении посвящено большое число теоретических и экспериментальных работ. В литературе отклонение структуры реальных потоков от идеальных называют по-разному осевым или продольным леремешиванием, продольной диффузией, обратным перемешиванием, уносом и др. Мы будем пользоваться термином продольное перемешивание. [c.24]

Количественные характеристики структуры потока, определяемые интенсивностью продольного перемешивания (параметрами модели), используются для расчета тепло- и массообменных аппаратов и химических реакторов. При таких расчетах различные модели могут привести к практически одинаковым результатам, если эти модели формально адекватны друг другу и потоку в аппарате, т. е. совпадают функции распределения времени пребывания. При формальной адекватности можно, установив эквивалентные соотношения между параметрами сложной и более простой модели, вести расчет аппарата по уравнениям более простых моделей. В связи с этим рассмотрим возможность аппроксимации двухпараметрической комбинированной модели структуры потока более простой — однопараметрической диффузионной модедью. Для этой цели необходимо установить эквивалентную связь между параметрами обеих моделей. [c.95]

Проведершьге исследования позволили количественно оценить продольное перемешивание в сплошной фазе в противоточных экстракторах с различными насадками и дать им сравнительную оценку. Основной пригшной неодинакового продольного перемешивания является различие в геометрических характеристиках контактирующих устройств. Из рисунка видно, что при прочих равных условиях продольное перемешивание в колонне с уголковой со щелью и Н - образными насадками значительно ниже, чем в распылительной и с кольцами Рашига, что объясняется упорядоченным, строго направленным двилсением потоков в элементах насадки, а также периодическим секционированием объема контактной зоны. [c.109]

На рис. 2 представлены зависимости величины коэффициентов О фф от числа Re ,K на участках колонны между измерительными ячейками I—II, И —IV, VI—VII, вычисленные из полученных опытных данных по формуле (2). Там же приведены экспериментальные данные из работ и теоретические за-зиси,мости для эффективного коэффициента перемешивания, полученные на основе полуэмпирической теории продольного рассеяния вешества в потоке жидкости - . Сложный характер зависимости О фф от Re . связан с существованием различных гидродинамических режимов пленочного течения - . Наши опытные данные удовлетворительно согласуются с данными па боты 2, в которой представлены результаты исследований эффективного перемешивания в колонне с плоскопараллельной насадкой при использовании пакетов различных размеров. Количественное расхождение наших данных и данных работы с результатами Асбьернсена можно объяснить следующим образом. В статье описано исследование эффективного перемешивания в пленке воды, стекавшей по наружной поверхности цилиндрической вертикально установленной трубы. Использовалась известная методика частотных характеристик. В качестве трассера применялся электролит, концентрация которого на в.ходе колонны изменялась по синусоидальному закону. Величина электропроводности как на входе, так и на выходе измерялась в небольших смесительных камерах, установ- [c.83]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология