Продольное перемешивание в экстракторах

Для промышленных колонных экстракторов экспериментальное определение интенсивности продольного перемешивания осложняется наличием концевых отстойников. Игнорирование влияния отстойной зоны на кривые отклика может привести к значительной ошибке при определении параметров продольного перемешивания. Рассмотрим метод определения этих параметров в непроточных колоннах с учетом отстойных зон (для проточных колонн этот вопрос будет рассмотрен далее). [c.75]

Приведем пример расчета интенсивности продольного перемешивания на отдельных участках аппарата. В результате исследования продольного перемешивания сплошной фазы в вибрационном экстракторе (диаметр 300 мм, высота 6,0 м, амплитуда вибраций 4,5 мм, частота 61 мин- ) были получены [136] следующие значения дисперсий С-кривых в сечении 21 = 0,224 и в сечении на выходе (2г=1) [c.131]

В работе [162] изучали продольное перемешивание в экстракторе с вибрирующими дисками. Диаметр экстрактора 40 мм, высота рабочей части 1 м диаметр отверстий в дисках равнялся 2, [c.177]

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]

Реальный расход экстрагента должен быть больше минимального. Эффективность полых распылительных колонн обычно невелика (ввиду большого продольного перемешивания в сплошной фазе) и, как правило, не превышает одной теоретической ступени. Поэтому в данном случае определим расход экстрагента, исходя из условия, что необходимое число теоретических ступеней должно быть близко к единице. Ввиду малых концентраций фенола изменением расходов фаз в экстракторе можно пренебречь и, следовательно, число теоретических ступеней можно рассчитывать по уравнению (III.15). Например, если расход экстрагента в два раза больше минимального (0,001016 м /с), то конечная концентрация фенола в нем в соответствии с уравнением (III.9, б) составит [c.141]

Результаты расчета высоты колонны свидетельствуют о зна чительном продольном перемешивании в роторно-дисковых экстракторах. Вследствие продольного перемешивания необходимая высота рабочей зоны увеличивается в 3 раза. [c.146]

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]

Распылительные экстракторы отличаются высокой производительностью, но вместе с тем очень низкой интенсивностью массопередачи, обусловленной обратным (продольным) перемешиванием. Величина ВЕП в них достигает нескольких метров. Это является основной причиной весьма ограниченного промышленного применения распылительных колонн. [c.541]

Роторно-дисковые экстракторы. В этом экстракторе (рис. Х [ 11-22) внутри корпуса 1 на равном расстоянии друг от друга укреплены неподвижно кольцевые перегородки 2. По оси колонны проходит вертикально вал с горизонтальными плоскими дисками, или ротор 3, приводимый во вращение посредством привода 4. Диски ротора размещены симметрично относительно перегородок 2, причем каждые две соседние кольцевые перегородки и диск между ними образуют секцию колонны. Чередующиеся кольца и диски препятствуют продольному перемешиванию. К смесительной зоне колонны примыкают верхняя 5 и нижняя 6 отстойные зоны. [c.543]

Аппараты второй группы состоят из дискретных ступеней, в каждой из к-рых осуществляется контакт фаз, после чего они разделяются и движутся противотоком в послед, ступени. Продольное перемешивание выражено слабее, но необходимость разделения фаз между соседними ступенями может приводить (при плохо отстаивающихся системах) к существ, увеличению размеров экстрактора. [c.419]

Абдуллин А.З. Разработка контактного устройства для экстрактора выделения дихлоргидрина в производстве эпихлоргидрина и оценка продольного перемешивания в нем 107 [c.196]

В зарубежной практике при производстве капролактама получили распространение пульсирующие экстракторы (рис 60), имеющие незначительное продольное перемешивание фаз и минимальный унос. [c.177]

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]

Ситчатые гравитационные экстракторы просты по устройству, имеют достаточно высокую производительность, в них отсутствуют движущиеся части, вследствие секционирования (тарелками) продольное перемешивание в этих аппаратах невелико. [c.161]

Вместе с тем роторным экстракторам присущ серьезный недостаток-так называемый масштабный эффект, т.е. существенное увеличение ВЕП с увеличением диаметра аппарата. Причина этого явления заключается в неравномерности поля скоростей по высоте и поперечному сечению аппарата, в образовании застойных зон, байпасировании, способствующих усилению продольного перемешивания и нарушению равномерной структуры потоков в аппарате. [c.163]

Как рассчитывается высота колонных экстракторов Как влияет продольное перемешивание фаз на их работу [c.178]

Колонные экстракторы. Наиболее простые по своему устройству распылительные колонны, как уже сказано выше, обладают низкой эффективностью вследствие нарушения противотока фаз продольным перемешиванием. На практике эти колонны все же целесообразно применять в тех случаях, когда одна или обе жидкости содержат взвешенные твердые частицы (отсутствие внутренних распределительных устройств препятствует засорению колонны) и необходимое число ступеней равновесия мало (2—5). Преимуш,еством распылительных колонн является высокая пропускная способность [часто более 200 м /(м -ч)1, которая, однако, ограничена определенным пределом. Дело в том, что с увеличением потока дисперсной фазы при постоянном расходе сплошной возрастает объемная доля (задержка) первой, уменьшается плош,адь для прохода и увеличивается скорость второй фазы. Эта скорость может достигнуть значения, при котором дисперсная фаза изменит направление движения и будет уноситься сплошной фазой, т. е. колонна начнет захлебываться и нарушится ее нормальный рабочий режим. Аналогичная картина будет наблюдаться в случае увеличения потока сплошной фазы при постоянном расходе дисперсной. Таким образом, каждой скорости дисперсной (обычно более легкой) фазы соответствует определенная скорость сплошной (более тяжелой), при превышении которой невозможна нормальная работа колонны. [c.593]

Наряду с широкими исследованиями продольного перемешивания практически никакого внимания не уделяется изучению влияния на работу жидкостных экстракторов радиального перемешивания, хотя для систем газ — жидкость [12] оно исследовано. [c.16]

ИЗУЧЕНИЕ ПРОДОЛЬНОГО ПЕРЕМЕШИВАНИЯ В ЭКСТРАКТОРАХ [c.121]

В настоящее время твердо установлено, что пока не учитываются эффекты продольного перемешивания или пока не показано, что они пренебрежимо малы, применение большинства основных уравнений для корреляций нри массопередаче в экстракторах не надежно и они не могут быть использованы для масштабирования или расчетов нового оборудования, работающего в новых условиях [1]. [c.122]

Во-вторых, продольное перемешивание может возникать из-за неодинаковых скоростей, последуюш его радиального перемешивания пли тейлоровской диффузии [17—19]. Эти явления могут преобладать над турбулентной диффузией в экстракторах, имеющих нулевую или очень малую степень механического перемешивания. При таких обстоятельствах применение коэффициентов турбулентной диффузии и обратного перемешивания для описания профиля концентраций является неоправданным. [c.125]

Новый тип экстракционной колонны с вибрирующими тарелками предложен Ландау с сотр. [14, 65, 66]. При конструировании преследовалась цель уменьшения продольного перемешивания в фазах. Особенности нового экстрактора [c.139]

Данные по масштабированию роторно-дисковых экстракторов, полученные Мишеком, показывают, что явления продольного перемешивания в промышленных экстракторах могут приводить к неэффективному использованию 50—90% высоты колонны. Если это так, то становится понятно, что высокая межфазная поверхность при [c.159]

Корреляции эффектов продольного перемешивания для асимметричного роторно-дискового контактора опубликованы Мишеком и Мареком [1261 в статье, касающейся общих вопросов расчета этого типа экстракторов. [c.160]

К дальнейшим усовершенствованиям экстракторов с малым продольным перемешиванием следует отнести в первую очередь колонный экстрактор с перемешиванием Трейбала [1281. [c.160]

Несмотря на очевидную важность процессов продольного перемешивания и растущую необходимость в методах масштабирования экстракционного оборудования, в настоящее время имеется мало сведений о степени продольного перемешивания в различных промышленных экстракторах. [c.164]

Вторым способом борьбы с продольным перемешиванием является частичное или полное секционирование колонны. Частичное перекрытие сечения колонны горизонтальными перегородками осуществляется в полочных экстракторах. Однако такая конструкция недостаточно эффективна вследствие небольшой поверхности контакта фаз. [c.37]

При интенсивном перемешивании в секционированных колоннах (мешалками или другими перемешивающими устройствами) в секциях достигаются режимы потоков, близкие к идеальному перемешиванию. Таким режимам, наблюдаемым, например, для сплошной фазы в роторно-дисковых колоннах (РДЭ) и экстракторах типа Микско , физически адекватна рециркуляционная модель продольного перемешивания. [c.96]

Как показывает опыт, тарельчатые. экстракторы более эффективны, чем полые и насадочные. Это можно объяснить тем, что в полых и насадочных экстракционных колоннах сплошная фаза движется неравномерно, поскольку и распределитель и поток движущихся капель воздействуют на сплошную фазу, приводя к неравномерному распределению скоростей ее по сечению аппарата. В результате происходит продольное перемешивание сплошной фазы, вывывающее выравнивание концентраций по длине аппарата. [c.379]

По способу контакта фаз пром. экстракторы подразделяют на дифференциально-контактные (колонные аппараты), ступенчатые и промежуточные конструкции. Аппараты первой группы отличаются непрерывным контактом фаз и плавным изменением концентрации извлекаемого компонента вдоль длины (высоты) аппарата. При таком профиле концентраций фазы ИИ в одной точке экстрактора не приходят в равновесие. Эти аппараты более компактны и требуют ограниченных производств. площадей, однако в них за счет продольного перемешивания (обусловлено когшжтивными осевыми потоками, застойными зонами, турбулентными пульсациями и т.д.) может значительно уменьшаться средняя движущая сила. [c.419]

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]

Конструкция уголковой со щелью и Н - образной насадок практически исключает переме1Ш1вание как сплошной, так и дисперсной фаз по высоте аппарата, приближая экстрактор с такими насадками к аппаратам деалъно-го вытеснения. Поэтому в практических расчетах поправку на продольное перемешивание можно не учитывать. [c.109]

Дальнейшим усовершенствованием роторно-дисковых экстракторов явились экстракторы с асимметрично установленным ротором или асимметричные роторно-дисковые экстракторы (АРДЭ). Их появление связано прежде всего с укрупнением вновь вводимых агрегатов В обычных РДЭ с увеличением диаметра аппарата значительно возрастает такой отрицательный эффект, как продольное перемешивание, вследствие увеличения зазоров между дисками ротора и кольцами [31]. [c.174]

Кусяпкулов Р.П., Фаткуллин Р.П., Фетисов В.И., Панов А.К., Абдуллин А.З. Разработка контактного устройства для экстрактора выделения дихлорэтана и оценка продольного перемешивания в нем. Материалы II международной научной конференции стр. 107-109 г.Уфа, 2001. [c.20]

Размещение насадки в виде отдельных слоев 7 с безнасадочньши промежутками 8 между ними способствует уменьшению поперечной неравномерности в потоке сплошной фазы за счет выравнивания в этих промежутках потоков и концентраций вещества по сечению колонны. Снижение отрицательного влияния продольного перемешивания наблюдается также при использовании эффективных конструкций диспергаторов (распылителей) 1, создающих равномерное первоначальное распределение дисперсной фазы по сечению колонны. Для этой же цели в экстракторе размещают распределители 9 сплошной, а также перерас-пределитетш дисперсной фаз. [c.1108]

При равной эффекгивности механического перемешивания (одинаковом подводе внешней энергии) эффективный коэффициент продольного перемешивания в потоках фаз Езф практически одинаков в обоих типах колонн (РДЭ и виброэкстракгоре). Однако при оценке влияния продольного перемешивания на эффективность массообменного процесса следует оперировать не самим коэффициентом Езф, а его отношением к средней скорости потока соответствующей фазы. (Эти отношения можно рассматривать упрощенно как диффузионные добавки на продольное перемешивание в фазах в эффективную высоту единицы переноса.) В соответствии с изложенным выше степень продольного перемешивания для вибрационного экстрактора примерно вдвое ниже, чем для колонны типа РДЭ того же диаметра. Именно поэтому наряду с высокой производительностью промышленные виброэкстракгоры обладают также более высокой по сравнению с РДЭ массообменной эффективностью. [c.1111]

Зависимости (13.8) и (13.10) позволяют решать проектную и эксплуатационную задачи для реального процесса в каскаде СОЭ. Их считают применимыми и к колонному экстрактору, если структура двухфазного потока в нем отвечает каскаду ступеней идеального перемешивания (ИП) — когда отклонения движения потоков от противотока описываются ячеечной моделью продольного перемешивания. Эти зависимости в той же мере применимы для практических расчетов экстракционных колонн с внешним подводом энергии. Дело в том, что в колоннах промышленных масштабов суммарный эффект продольного перемешивания вещества в обеих фазах обычно эквивалентен числу ячеек идеального перемешивания п > 10. При таких п расчет по более сложным моделям (циффузионной, рециркуляционной) дает практически те же результаты, что и по значительно более простой — по зависимостям (10.53) и (13.10) [c.1130]

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]

Хотя на роторно-дисковых контакторах проведено больше исследований, чем на других экстракторах, однако данные, описываюш ие влияние возможных изменений геометрии колонн, все же недостаточны. Обширное исследование влияния таких переменных на продольное перемешивание сплошной фазы было выполнено Мияучи, Мицутаки и Хэресом [13]. Они провели два типа экспериментов.. На многосекционной колонне диаметром 15 см определены значения коэффициентов продольной дисперсии для одно- и двухфазных потоков. Для определения скорости перемешивания однофазного потока между секциями применялись простые двухсекционные колонны диаметром 10 и 30 см. Во всех экспериментах вода была сплошной фазой. В экспериментах на многосекционной колонне дисперсной фазой служил метилизобутилкетон. Использовался метод импульсного введения солевого индикатора в систему. [c.158]

В литературе мало сведений о степени продольного перемешивания дисперсной фазы в экстракторах. Измерить ее более сл ожно, чем в сплошной фазе. Кроме того, трудно объяснить и скоррелировать данные вследствие более сложной природы явлений, приводящих к продольному перемешиванию дисперсной фазы. В этом направлении значительные успехи достигнуты Мишеком и Родом [1061, которые предложили концепцию о прямом перемешивании, а также Бэллом [151, проводившим работы на пульсационной колонне [c.164]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология