Газовая фаза барботажные

Обратное перемешивание жидкости в барботажной колонне исследовали [196] при прямотоке жидкости и газа. Опыты проводили при разной высоте рабочей части колонны ( = 2,1 3,1 4,4 м). Кроме того, фиктивные скорости жидкой фазы (вода) варьировали от 0,2 до 0,8 см/с, газовой фазы (воздух) — от 0,5 до 15 см . Трассер вводили стационарно, причем в качестве трассера использовали как поток вещества, так и источник тепла. В обоих случаях получены одинаковые результаты, что свидетельствует о возможности определения интенсивности обратного перемешивания без помощи трассера - вещества. [c.198]

В рамках указанных допущений для решения большинства задач, связанных с изучением гидродинамических и массообменных процессов, достаточно знать распределение пузырьков по объему аппарата и по возможным значениям скоростей их движения. В связи с этим в качестве основной функции, характеризующей газовую фазу барботажного слоя, можно использовать одночастичную функцию распределения /(г, и, т) пузырьков по координатам г и скоростям и — такую, что величина f(r, и, x)dr du пред- [c.294]

Указанные пять функций достаточно полно характеризуют любой гидродинамический режим движения газовой фазы барботажного слоя в том смысле, что задание в каждый момент времени [c.295]

В барботажных колоннах диаметром 45,7 и 19 мм и высотой слоя соответственно 1,20 и 1,16 м исследовали [198] продольное перемешивание, применив в качестве трассера тепловой поток и определяя профиль температуры по высоте колонны. Газовой фазой служил азот, жидкой — вода, ацетон, четыреххлористый угле-1 род, циклогексанол, этанол, 10%-ный раствор этанола в воде и 50%-ный раствор сахара в воде. Газ распределялся через перфо- рированный диск и сопла. Колонна была снабжена вакуумной изоляцией. [c.199]

Полное перемешивание потока одной из фаз при отсутствии межсекционной рециркуляции второй фазы (например, при полном перемешивании газовой фазы и отсутствии обратных потоков жидкости в секционированных барботажных колоннах). [c.214]

При расчете барботажных тарелок обычно используют локальную эффективность по газовой фазе и принимают для газа модель идеального перемешивания или идеального вытеснения. [c.55]

Таким образом, в слое газо-жидкостной эмульсии обеспечивается значительное развитие межфазной поверхности при быстром обновлении ее и особенно сильном перемешивании газовой фазы, которая обладает меньшей вязкостью, чем жидкая. Эти факторы обеспечивают сильное увеличение интенсивности процессов массо- и теплообмена по сравнению с барботажным слоем при одинаковых потоках жидкости. [c.141]

Барботажный слой имеет чрезвычайно сложную структуру, так как он не гомогенен, некоторые его физические параметры (иапример, вязкость) ие определены, отсутствует фиксированная поверхность раздела фаз (она непрерывно меняет свою величину и форму), всплывающие пузыри и струи газа создают мощные циркуляционные токи жидкости, поэтому точное количественное описание барботажного слоя до настоящего времени не разработано. Параметрами слоя, характеризующими его структуру, служат плотность и высота газожидкостного слоя, размеры и скорость пузырей, поверхность контакта фаз, продольное перемешивание жидкой и газовой фаз. [c.267]

На основании большого числа опытов, проведенных в различных условиях, доказано, что такие физические свойства, как вязкость, удельный вес и поверхностное натяжение не оказывают существенного влияния на степень перемешивания жидкости на барботажных тарелках. Заметно влия]от высота сливной перегородки, удельный вес барботирующего газа (давление в колонне) и скорость жидкой и газовой фаз. [c.287]

Повышение интенсивности механического перемешивания увеличивает продольное смешение газовой фазы, а в секционированных барботажных аппаратах практически не влияет на продольное перемешивание ее. [c.458]

При жидкофазном окислении необходимо исключить образование взрывоопасных смесей в местах, где имеется сплошная газовая фаза (г. е. в верхней части барботажных колонн и в пространстве над каждой тарелкой в реакторе типа рнс. 105,г). Это достигается высокой степенью превращения кислорода в совокупности с выбором давления в зависимости от летучести исходного органического вещества. Иногда в пространство над жидкостью предусмотрена подача азота. Тем не менее пожаро- и взрывоопасность рассматриваемых производств (за исключением окисления твердого парафина) достаточно велики, и эти производства должны быть снабжены самыми современными средствами предупреждения, локализации и тушения пожаров. [c.369]

Отгонка в токе инертного газа (собственно десорбция) является процессом, обратным абсорбции. При соприкосновении раствора с инертным газом растворенный газ переходит в газовую фазу, так как парциальное давление газа над раствором выше, чем в газовой смеси. Процесс ведут в насадочных или барботажных колоннах, раствор подается в колонну сверху, инертный газ — снизу из нижней части колонны отводится регенерированный раствор, из верхней — выделенный из раствора газ в смеси с инертным газом. [c.605]

Для газовой фазы в барботажной системе [c.560]

Ряд исследований показывает [129, 130[, что скорость окисления N0 значительно повышается в аппаратах с высокоразвитой поверхностью контакта фаз, например в барботажных и механических абсорберах. Это объясняется, по-видимому, тем, что окисление происходит не только в газовой, но и в жидкой фазе в результате поглощения N0 и Оа. Имеются указания [130], что ускорение окисления может происходить и в пограничной зоне газовой фазы. [c.154]

При анализе массоотдачи в барботажных абсорберах часто исходят из модели обновления, определяя коэффициент массоотдачи по формуле (П-39). Хотя эта формула была выведена для массоотдачи в жидкой фазе, ряд исследователей [68, 1461 распространяют ее и на массоотдачу в газовой фазе. [c.565]

Концентрацию воды у поверхности нефтепродукта принимают равновесной. Удаление воды из нефтепродуктов интенсифицируется с увеличением площади контакта газовой фазы с жидкой, разности концентраций воды в них, коэффициента массопередачи. Площадь контакта может быть увеличена барботированием газа через жидкую среду, разность концентраций — созданием вакуума и понижением температуры. Поверхность контактирования при барботажной продувке газа [c.287]

Молибденитовые концентраты содержат рений от 2—20 до 200— 300 г т. Первой стадией их [обработки является окислительный обжиг при 550—650° С [188—190, 293], в результате которого окислы рения возгоняются на 50—95% в зависимости от условий обжига. Рений улавливают, используя мокрые электрофильтры или барботажные установки. Возгонка рения при обжиге молибденита и улавливание его из газовой фазы являются пока наиболее трудными операциями в производстве рения, поскольку потери рения с отходящими газами достигают 70% [288]. В обожженном концентрате остается от 10 до 30% Re в пылях, оседающих в газовом тракте,— до 1000—2000 г Re/m. Кроме окислительного обжига для извлечения рения из молибденитовых концентратов используют гидрометаллургическую обработку и хлорирование [30, 485, 555, 571, 580, 735]. [c.13]

Теоретически фосфорная кислота может быть упарена до очень высоких концентраций, так как в процессе нагревании ее водных растворов (вплоть до 98% НзРО ) в газовую фазу выделяются только пары воды. Выпарку фосфорной кислоты как правило проводят в вакуум-выпарных аппаратах или (реже) в барботажных концентраторах. [c.238]

Скорость абсорбции не зависит от размера колец насадки и концентрации СО2 в газовой фазе. Коэффициент полезного действия барботажной тарелки [204] равен 0,07. Значения коэффициента массопередачи колеблются в пределах 0,63-10 — 1,89 X [c.246]

Диффузионной модели могут близко следовать потоки в аппаратах, не имеющих четкого секционирования и характеризующихся ограниченным соотношением L/D к таковым относятся насадочные аппараты (с достаточно крупными элементами насадки), барботажные (по газовой фазе по жидкой — лишь при весьма низких расходах газа), распылительные и некоторые другие аппараты сюда же нередко можно отнести структуру потока в одной ступени ХТА при не очень интенсивном перемешивании (жидкость на тарелке и т. п.). [c.639]

В тарельчатых барботажных аппаратах противоточного типа (см. рис. 11.10, б) максимальная рабочая скорость газовой фазы определяется допустимым уносом капель жидкости на расположенную выше тарелку. Напомним, что брызгоунос приводит к нарушению противотока и, следовательно, к уменьшению движущей силы процесса. [c.930]

Барботажные устройства (рис. 10.3,в) используются в процессах массопереноса наиболее часто. Такое устройство представляет собой секцию, заполненную до определенной высоты жидкой фазой в нижней части секции размещено газо-(паро-)распределительное устройство ( тарелка ) — колпачковое, ситчатое, клапанное или другое (на рисунке эти конструкции показаны схематически). Газовая фаза диспергируется в этом устройстве (это приводит к увеличению поверхности межфазного контакта) и барботирует через слой жидкости. Число колпачков и клапанов на тарелке достигает десятков (в крупных аппаратах — сотен). Ситчатые устройства обычно отличаются меньшим гидравлическим сопротивлением газовому потоку они, однако, весьма чувствительны к загрязнениям. Над жидкостью расположена сепарационная зона, снижающая унос капель газовым (паровым) потоком, т.е. перемещение жидкости в направлении, противоположном движению ее основного потока (обратное перемешивание в терминах структуры потоков). Жидкость организованно, через сливные трубки или карманы, транспортируется на расположенную ниже секцию (непровальные тарелки) либо — в отсутствие сливных устройств — уходит с тарелки за счет провала через отверстия по законам истечения (ситчатые провальные тарелки). Скорость газа в барботажных устройствах ограничена возникновением заметного уноса капель газовым (паровым) потоком. [c.747]

При математическом моделировании отдельную барботажную трубу газлифта можно принимать близкой к аппаратам идеального вытеснения как по жидкой, так и по газовой фазе, однако в целом реактор по жидкой фазе следует считать аппаратом идеального смешения. [c.54]

В нефтехимическом производстве нашли широкое распространение полые барботажные аппараты с высоким слоем жидкости. Несмотря на простоту конструктивного оформления и высокую эксплуатационную надежность, они обладают рядом недостатков малой удельной поверхностью фазового контакта, создающейся только за счет барботажа, низкой степенью диспергирования газовой фазы в жидкой. В силу этого их эффективность как реакторов для гетерогенных процессов, идущих в диффузионной области, оказывается относительно низкой. [c.130]

Для проведения процессов растворения газов широко используются аппараты с высоким барботажным слоем (см. 1.4.1 и 6.7.1). Их основными преимуществами являются достаточно развитая поверхность контакта фаз, простота конструкции, которая позволяет проводить процессы под высоким давлением, большое время пребывания жидкости в аппарате. В барботажных аппаратах формируется неустойчивое циркуляционное движение жидкости по высоте аппарата, которое обеспечивает не только интенсивное перемешивание жидкости, но и вовлекает в циркуляционное движение более мелкие пузыри. В ряде случаев (например, при проведении окислительных процессов с участием кислорода воздуха) такое перемешивание газовой фазы по высоте аппарата снижает движущую силу процесса растворения. Простые барботажные устройства трубы с отверстиями, дырчатые тарелки, колпачки с прорезями — не позволяют получить пузыри небольших размеров и тем самым обеспечить высокоразвитую поверхность контакта. Кроме того, вихревое движение жидкости приводит к тому, что при высоте барботажного слоя более 0,8-1,0 м пузыри начинают коалесцировать. Поэтому размер пузырей в барботажных аппаратах обычно колеблется от 4 до 10-12 мм. Более мелкие пузыри образуются при барботировании (продавливании) газа через специальные распределительные устройства из пористых материалов (керамики, металла, химически стойких полимеров). Однако такие устройства не могут использоваться в жидкостях с высоким содержанием взвешенных или смолистых веществ. Пузыри размером до 4 мм удается получить в аппаратах с мешалками (см. 6.1.4 и 6.7.3). Однако в таких аппаратах возрастает интенсивность циркуляции жидкости, что приводит к увеличению дисперсии времени пребывания пузырей по сравнению с обычными барботажными аппаратами. Наличие вращающихся деталей не позволяет использовать аппараты с мешалками при высоких давлениях. Высоки также и энергозатраты на перемешивание жидкости. [c.48]

Интенсивность теплообмена в газо-жидкостных аппаратах существенно зависит от способа диспергирования газовой фазы подробнее вопросы расчета коэффициентов теплоотдачи в барботажных аппаратах различных конструкций освещены в подразделах 4.2.3. и 6.7. [c.250]

Указанный метод с теми или иными модификациями и упрощениями получил развитие в ряде работ. Например, в работе [193] получено численное решение системы уравнений (5.8) и (5.9) при следующих условиях 1) движение газа можно рассматривать как поршневой поток 2) сопротивление в газовой фазе ничтожно мало 3) порядок реакции по передаваемому компоненту А произволен, но концентрация хемосорбента велика по сравнению с А. Полученные решения использованы для анализа работы колонных барботажных реакторов. Те же допущения положены в основу работы [189], но рассмотрена и область протекания мгновенной реакции. [c.159]

В последнее время появились данные, свидетельствующие о высокой степени перемешивания газа, обусловленного циркуляцией жидкости, что, по-видимому, является характерным именно для высоких барботажных слоев. Наиболее полные сведения по этому вопросу приведены в работах [181, 182, 354], причем расчеты показывают, что в ряде случаев предпочтительнее использовать модель идеального перемешивания по газовой фазе. Однако, как показано в работе [181], влияние продольного перемешивания в газе на эффективность массообмена в хемосорбционном процессе сравнительно невелико в значительном диапазоне изменения параметра перемешивания Вог. [c.180]

При построении статистической модели барботажного слоя [164—166] примем, что газовая фаза барботажного слоя представляет собой совокупность пузырьков отсутствуют их др.обление и коалесценции [167]. Для простоты будем считать пузырьки газа сферическими. Во многих случаях (см., например, [69, 80]) распределение пузырьков газа по размерам слабо влияет на эффективность массообменного процесса, поэтому в первом приближении размеры всех пузырьков можно считать одинаковыми (ёч — = onst). [c.294]

Применительно к битумному производству указывается, что слишком большой расход воздуха вызывает коалесценцию пузырьков и образование больших масс недиспергированного воздуха, который проходит через аппарат, не контактируя с жидкой фазой [И]. Прорыв воздуха происходит, вероятно, по центру колонны, так как известно [79], что восходящее движение жидкости (обусловленное движением газа, поскольку именно газовая фаза является движущей силой перемешивания) в барботажном суюе имеет место в средней адсти колонны (нисходящее — у стенок) и максимальная скорость подъема наблюдается, в общем, по оси колонны [79], хотя центр восходящего потока н блуждает в поперечном сечении [80]. Отмечалось, что уже в диапазоне нагрузок по воздуху 2,4— 3,9 м /(м -мин) увеличение нагрузки ухудшает степень использования кислорода воздуха [2, 81]. На практике это привело к ограничению нагрузки по воздуху до величины 4 м (м -мин) [74, 82]. Однако проведенный нами дополнительный анализ экспериментального материала показал, что заключение о снижении степени использования кислорода в указанных условиях является спорным, так как разница в результатах определения [c.58]

Локальная эффективность ступени. Этот способ оценки эффективности ступени применяют для колонн с переточными тарелками. Применение его позволяет учесть продольное перемешивание в жидкой фазе, например, на барботажных тарелках. При определении понятия локальной эффективности (рис. III.6) принимается, что газовая фаза в межтарельчатом пространстве полностью перемешивается и входит на тарелку всюду с одинаковой концентрацией. Концентрация в жидкости на тарелке принимается одинаковой по вертикали, но изменяющейся в горизонтальном направлении. В соответствии с этим и состав газа непосредственно при выходе из зоны контакта с жидкостью (из барботажного слоя) должен быть раздичным в разных местах тарелки. [c.55]

Полученная модель дает возможность расчета концентраций озона в жидкой и газовой фазах в любой точке аппарата, позволяет наметить пути повышения сгспени использования озона, в том числе и конструктивными приемами (увеличение высозы заглубления труб, подавление продольного перемешивания в барботажной зоне, изменение конструкции второго аппарата). [c.24]

Движение двухфазного потока газ - жидкость на барботажной тарелке харакгеризуется тем, что скорость дисперсной (газовой) фазы намного больше скорости сплошной фазы. Поэтому, с учетом перекрестного движения фаз, справедливо WQ , WQ VQ. [c.130]

Для поглощения аммиака и диоксида углерода в отделении абсорбции применя1эт аппараты барботажного и скрубберного типов. Поглощение диоксида углерода как труднорастворимого газа лучше проводить в аппаратах барботажного типа, где жидкость интенсивно перемешивается и более длительное время находится в аппарате. Промьшателями отделения абсорбции, основная задача которых — извлечение хорошо растворимого аммиака из выхлопных газов, могут бьггь и аппараты скрубберного типа, где хорошо перемешивается газовая фаза. [c.99]

Теплообмен ник дистилляции. Основным назначением ТДС яЬляется разложение содержащихся в фильтровой жидкости угле-аммонийных солей и бикарбоната натрия и отгонка из нее С0% путем дальнейшего нагревания. Таким образом, ТДС - это аппарат, в котором протекают одновременно два процесса теплопередача и десор щя СОг из жидкости в газовую фазу. В процессе отгонки существует непосредственный контакт между паром и жидкостью, и процесс протекает тем интенсивнее, чем больше поверхность контакта фаз. Жидкость, проходящая через ТДС, не содержит твердых примесей, позтому ТДС могут быть как барботажного, так и насадочного (скрубберного) типа. Теплообменники барботажного типа эффективнее насадочных, но обладают более высоким гидравлическим сопротивлением. [c.208]

Массоперенос в пузыре. Вследствие того, что коэффициенты диффузии в газе на 4 порядка выше, чем в жидкости, процесс массопереноса в пузыре протекает значительно быстрее, чем в каплях. Степень извлечения различных газов и паров из пузыря диаметром 4 мм, равная 99 %, может достетаться уже на высоте слоя жидкости от 2 до 10-12 см. Такая высокая скорость массопереноса в пузырях приводит к значительным трудностям при экспериментальном исследовании этого процесса. Трудности эти связаны с очень большим вкладом так называемых концевых эффектов в общее количество вещества, поступающего в пузырек в процессе его существования. Разделить стадии, из которых складывается общий процесс массопереноса в пузырьке (массоперенос во время образования, собственно движения и коалесценции на поверхности жидкости) практически невозможно. При этом степень поглощения в процессе образования пузыря и выхода его на поверхность жидкости может составлять до 50 % и выше. Кроме того, в связи с очень большой скоростью массопереноса в процессе движения становится заметным влияние так называемого поверхностного сопротивления. По-видимому, этим объясняется тот факт, что в настоящее время механизм массопередачи в пузырьке до конца не выяснен, а имеющиеся экспериментальные результаты по определению коэффициентов массоотдачи достаточно противоречивы. Многочисленные результаты по определению коэффициентов массоотдачи при лимитирующем сопротивлении газовой фазы на барботажных тарелках различных конструкций практически не дают никакой информации о механизме массопередачи в движущихся пузырях. Это связано с тем, что в такого рода экспериментах определяется суммарный коэффициент массоотдачи на тарелке, включающий все три стадии процесса. [c.285]

В барботажных и газлифтных аппаратах поверхность контакта фаз образуется при введении газа через распределительные устройства в слой соответственно неподвижной или циркулирующей жидкости. В системах с механическим диспергированием газовой фазы вовлекаемый или нагнетаемый в аппарат газ перемешивается с жидкостью специальными устройствами. В струйных аппаратах инжектируемый или принуди- [c.512]

В барботажных аппаратах с механическим перемешиванием жидкости, вследствие развитой турбулентности, достигается наиболее тонкое диспергирование газовой фазы, что при достаточно высоком газосодер-жании создает больпхую площадь поверхности контакта фаз. Благодаря этому достоинству аппараты с механическим диспергированием газа получили широкое распространение в промышленности. Опыт эксплуатации как газо-жидкостных химических реакторов, так и ферментаторов показал, что аппараты с механическим перемешиванием газа в жидкости целесообразно вьшолнять с номинальным объемом не более 100 м при диаметре сосуда не более 3,6 м. Пропускная способность таких аппаратов по газу обычно не превышает 2000 м /ч. Различают аппараты с мешалками в свободном объеме и с мешалками в циркуляционном контуре. [c.523]

По физико-химической сущности абсорбция является типичным массообменным процессом, в котором массообмен происходит на поверхности соприкосновения жидкой и газовой фаз. Поэтому абсорбционные аппараты должны иметь развитую поверхность контакта фаз. Исходя из этого абсорбционные аппараты (абсорберы) можно подразделить на следующие группы а) поверхностные абсорберы, в которых поверхностью контакта фаз является зеркало жидкости или поверхность текущей пленки жидкости (пленочные абсорберы) б) барботажные абсорберы, в которых поверхность контакта фаз развивается потоками газа, распределяющегося в ха-гд-кости в виде пузырьков и струек в) распьшивающие абсорберы, в которых поверхность контакта образуется путем распьшения жидкости в массе газа на мелкие капли. Конструктивно наибольшее распространение имеют насадочные и тарельчатые абсорберы колонного типа. [c.278]

На рис. 3.10 представлена технологическая схема производства ацетопропилаиетата. АПА получают в барботажном реакторе змеевикового типа 7 путем контакта кислорода воздух/) с рециркулирующей через реактор смесью аллилацетата, ацетальдегида (АсН) и раствора катализатора. Жидкие продукты реакции после отделения от газовой фазы в сепараторе 2 проходят ионообменный фильтр 4, на котором происходит адсорбция катализатора на катионите, и поступают на разделение. В ректификационной колонне 5 при атмосферном давлении выделяют АсН, из кубового остатка колонны 5 в вакуумной ко лонне 7 извлекают смесь аллилацетата, уксусной кислоты и воды в виде дистиллята, а кубовый продукт направляют в колонну 8 для получения концентрированного АПА. Кубовый остаток из колонны 8 сжигают. [c.193]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология