Газовая фаза насадочные

Эта особенность применительно к процессу абсорбции в насадочной колонне предопределяет два важных результата. Прежде всего, если сопротивление массопереносу в газовой фазе незначительно, скорость абсорбции не зависит от. скорости движения жидкости, по крайней мере пока последняя не влияет на величину поверхности раздела, приходящуюся на единицу объема. Во-вто-рых, скорость абсорбции на единицу объема Va прямопропорциональна величине поверхности раздела фаз и, следовательно, величину скорости абсорбции можно использовать для определения величины поверхности раздела а. Подробно это будет рассмотрено в разделе. 8.3. [c.90]

На основе собственных результатов исследования насадочной колонны с кольцами Рашига размером от 10 до 20 мм и данных других исследователей авторы работы [179] вывели уравнение для газовой фазы [c.186]

О влиянии продольного перемешивания на разделяющую способность массообменных колонн можно судить по следующему примеру [230]. Для извлечения 95% бензола из газовой фазы абсорбцией легким маслом в насадочной колонне диаметром 0,5 м при противотоке фаз требуется колонна высотой 8,5 м. При наличии продольного перемешивания в газовой и жидкой фазах, характеризуемого значениями Реж = 3,6 и Рбу = 25, та же степень извлечения может быть достигнута в аппарате высотой 25 м. [c.222]

Классические типы колонных аппаратов — тарельчатые и насадочные. В тарельчатых контакт между жидкостью и газовой фазой осушествляется за счет многократного барботажа газа (или пара) через слой жидкости, а в насадочных — за счет стекания жидкости по элементам насадки. В обоих случаях жидкость стекает вниз под действием силы тяжести и газовая фаза движется навстречу снизу вверх. [c.136]

Пример У-2. Реакция второго порядка. Двуокись углерода абсорбируется раствором гидроокиси натрия в насадочной колонне при 20 °С. Требуется найти скорость абсорбции (отнесенную к единице объема насадки) в точке, где парциальное давление СОз составляет 1 атм, а концентрация щелочи 0,5 жоль/л. Сопротивлением со стороны газовой фазы можно пренебречь. Дано = см сек а= 1 см [c.122]

В насадочном абсорбере жидкая и газовая фазы движутся противотоком. Принимая модель идеального вытеснения, движущего силу определяют по формуле [1] [c.104]

Рассмотрим описание процесса абсорбции в насадочной колонне (рис. П-З). Будем считать, что поток газа, направленный вверх, и поток жидкости, направленный вниз, являются потоками идеального вытеснения, и извлечению подлежит один компонент газовой фазы (индекс г опустим). Тогда в соответствии с приведенными выше уравнениями баланса для потоков идеального вытеснения (табл. П-З) имеем [c.82]

При использовании ячеечной модели насадочный абсорбер рассматривается как объект, состоящий из двух последовательностей ячеек полного перемешивания, между которыми происходит массообмен. Число ячеек по фазам определяется по степени продольного перемешивания этих фаз. Причем возможны два предельных случая полное перемешивание по жидкой фазе и полное вытеснение по газовой и, наоборот, полное перемешивание но газовой фазе и полное вытеснение по жидкой фазе. Для насадочных абсорберов особый интерес представляет первый случай. [c.417]

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]

Таким образом, динамика процесса абсорбции в насадочном аппарате в режиме идеального вытеснения без труда может быть описана с помощью формул, аналогичных уже полученным для противоточного теплообменника. Значительно сложнее исследовать динамику насадочного абсорбера в том случае, когда нельзя пренебречь продольным перемещиванием. При использовании одно-параметрической диффузионной модели абсорбер описывается уравнениями (1.2.30), (1.2.31) с граничными условиями (1.2.37) (считаем, что расходы по жидкости и газу постоянны). Как и раньше, будем полагать, что функция 0 (0 ) имеет линейный вид 0д = Г01. При этом функциональный оператор А, задаваемый с помощью уравнений (1.2.30), (1.2.31), граничных условий (1.2.37) и нулевых начальных условий будет линейным. Но поскольку уравнения математической модели являются уравнениями в частных производных второго порядка, исследовать этот линейный оператор очень трудно. С помощью применения преобразования Лапласа по t к уравнениям и граничным условиям можно получить выражение для передаточных функций. Однако они будут иметь столь сложный вид по переменной р, что окажутся практически бесполезными для описания динамических свойств объекта. Рассмотрим математическую модель насадочного абсорбера с учетом продольного перемешивания при некоторых упрощающих предположениях. Предположим, что целевой компонент хорошо растворяется в жидкости, и поэтому интенсивность процесса массообмена между жидкостью и газом пропорциональная концентрации целевого компонента в газе. В этих условиях можно считать 0 (0 ) 0. Физически такая ситуация реализуется, например, при хемосорбции, когда равновесная концентрация поглощаемого компонента в газовой фазе равна нулю. При 0а(0 ) = О уравнение (1.2.30) становится независим мым от уравнения (1.2.31), поскольку в (1.2.30) входит только функция 00 (л , t) При этом для получения решения о(а , t), системы достаточно решить одно уравнение (1.2.30) функцию QL x,t), после того как найдена функция можно найти [c.206]

Рассмотрим теперь на примере насадочного абсорбера более сложную математическую модель структуры потоков. При этом ограничимся рассмотрением структуры потоков в жидкости. Структура потоков в газовой фазе исследуется аналогично. [c.289]

МАССОПЕРЕДАЧА В НАСАДОЧНЫХ АБСОРБЕРАХ Массоотдача в газовой фазе [c.455]

Массоотдачу в газовой фазе изучали в насадочных колоннах путем возгонки твердых тел, испарения чистых жидкостей и абсорбции хорошо растворимых газов. [c.455]

Из уравнений (У1-89) и (У1-90) видно, что /г возрастает пропорционально скорости газа в степени 0,345 (для беспорядочных насадок) или 0,26 (для регулярных насадок) и пропорционально эквивалентному диаметру насадки в степени 1,345 (для беспорядочных насадок) или 1,26 (для регулярных насадок). Таким образом, увеличение размеров насадочных тел ведет к ухудшению массоотдачи в газовой фазе. Для регулярных насадок Лр выше, чем для беспорядочных и возрастает с увеличением высоты элемента насадки I. [c.458]

Влияние скорости газа на К про-является при заметном увеличении сопротивления процессу массопере- дачи в газовой фазе доля сопро-тивления в газовой фазе возрастает при повышении давления. Скорость газа может оказывать заметное влияние на поверхность контакта фаз, что нередко выражается в сильной зависимости объемного коэффициента массопередачи К уа от скорости газа, как, например, в насадочных колоннах в режиме подвисания или в условиях барботажа особенно при малых скоростях газа. [c.69]

Разработана новая конструкция насадочной колонны [10], состоящей из 3 цилиндрических зон с общей осью. Внешняя зона является полым пространством со сплошными горизонтальными перегородками. Внутренняя зона также представляет собой полое пространство со сплошными поперечными перегородками. По высоте перегородки внешней зоны не совпадают с перегородками внутренней зоны. Промежуточная зона заполнена насадкой, по которой стекает жидкость. Газовая фаза поднимается и вследствие несовпадения перегородок внешней и внутренней зоны, поток газа периодически переходит из внутренней зоны во внешнюю зону и наоборот, пересекая в поперечном направлении поток жидкости. Перепад давления значительно ниже, чем в традиционных насадочных колоннах. [c.96]

Для массоотдачи в газовой фазе при ее турбулентном движении в насадочных слоях на сегодняшний день не существует надежных моделей. Обобщение большого числа экспериментальных данных по бинарным системам показывает, что в этом случае рд зависит от, а критериальное выражение для вычисления коэффициента массоотдачи обычно записывают в следующем известном виде [c.149]

Для проведения гидравлических испытаний новых насадок использовалась экспериментальная установка [39]. Установка состоит (рис. 5.8) из колонны 1 диаметром 600 мм с переходником под круглые и квадратные обечайки меньших размеров, воздуховода 2 с вентилятором 3 для подачи потока газа, водопровода 4, напорной 5 и накопительной 6 емкостей и насоса 7 для орошения насадочного слоя. В аппарате расположены следующие внутренние устройства опорная решетка 8, распределитель газовой фазы 9, распределитель жидкой фазы 10. Для визуального наблюдения распределения жидкости предусмотрены окна 11. [c.173]

Работа уголковой насадки разработанной конструкции как устройства, обеспечивающего контактное взаимодействие жидкого газового потоков при их противоточном движении, осуществляется таким образом, что по мере течения жидкой фазы по высоте насадочного слоя происходит чередующаяся смена режимов взаимодействия жидкой фазы с противоточно движущейся газовой фазой режим поверхностного взаимодействия фаз на внешних поверхностях образующих пластин уголковых элементов переходит в более интенсивный гидродинамический режим струйно-противоточного взаимодействия при течении фаз через щелевые зазоры, который вновь сменяется режимом поверхностного взаимодействия, и так далее до стекания жидкой фазы с уголковых элементов нижнего ряда насадочного слоя. [c.7]

Удерживание жидкости в объеме уголковых насадок обусловлено не только поверхностным взаимодействием газового и жидкостного потоков, но и накоплением жидкой фазы над щелевыми зазорами. С увеличением расхода газовой фазы струйно-противоточное взаимодействие фаз интенсифицируется, что приводит к дополнительному накоплению жидкой фазы в насадочном слое. [c.11]

Начальная равномерность распределения абсорбента достигается посредством ее диспергированной подачи на поверхность насадки через распылительные форсунки или распределительные тарелки с большим числом отверстий. При дальнейшем передвижении жидкости ее контактирование с газовой фазой ухудшается из-за оттока к стенкам колонны. Поэтому высоту насадки делят на несколько слоев (ярусов), устанавливая между ними перераспределительные устройства. Для этой цели могут использоваться ситча-тые или перфорированные диски (тарелки). Одновременно они выполняют функцию несущей конструкции для каждого яруса. Поскольку часть отверстий тарелки может быть завалена элементами насадочного слоя, то она должна превосходить насадку по величине живого сечения. [c.330]

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]

Т и б и л о в С. Г., Р а м м В. М., Б а р а н о в а А. Р1., Техн. и эконом, информ. НИУИФ им. Я. В. Самойлова, Л 1—2, 81, 89, 93 (1966). Исследование абсорбции хорошо растворимых газов в дисковой колонне. Исследование влияния концентрации олеума на абсорбцию серного ангидрида в дисковой колонне. Влияние коэффициента диффузии на коэффициент массоотдачи в газовой фазе в насадочной колонне. [c.276]

При записи уравнений математического описания процесса абсорбции использованы следующие условные обозначения информационных переменных а —удельная поверхность насадки — диаметр насадки О —расход газа Л — удерживающая способность насадки Н — высота ячейки полного перемеши-. вания К — общий коэффициент массопередачи Kv — объемный коэффициент массопередачи L — расход жидкости т. — коэффициент фазового равновесия N — общее число ячеек полного перемещивания Шг — скорость газа, рассчитанная на полное сечение колонны а)инв — скорость газа в точке ицверсии х — концентрация компонента в жидкой фазе у — концёнтрация компонента в газовой фазе 2 —общая высота насадочного слоя 2 —текущее значение высоты наса-дочного слоя. Индексы вх — вход вых —выход г —газ ж —жидкость инв — инверсия 1, 2,. .., п — номер ячейки полного перемешивания О — начальное значение р — равновесная величина ст — статическая величина. [c.89]

Сравнение расчетных переходных функций с экспериментальными динамическими характеристиками проводили на лабораторной и промышленной установках. Лабораторная установка представляла собой насадочную колонну диаметром 150 мм, заполненную кольцами Рашига размерами 15x15x2 мм на высоту 1 м. В качестве двухфазной системы использовали систему воздух-вода. Диаметр промышленной колонны составлял 2,4 м насадкой служили керамические кольца Рашига размером 60x60x8 мм высота слоя насадки составляла 12 м. Давление в колонне 29— 31 атм температура газовой фазы 50—60° С температура жидкости 6—10° С. Для лабораторного и промышленного аппаратов получено удовлетворительное совпадение экспериментальных и расчетных динамических характеристик (см. рис. 7.22). На рисунке отчетливо виден характерный скачок по величине ДР, наблюдающийся в момент подачи возмущения по расходу газа и характеризуюпщй практически мгновенный переход системы в промежуточное состояние т[. После указанного скачка картина переходного процесса по каналу 2 аналогична процессу, наблю- [c.414]

Математическую модель нестационарного процесса абсорбции в насадочном аппарате построим так, чтобы она отражала три основных фактора, наиболее важных в общем динавлическом поведении процесса 1) неравномерность распределения по времени пребывания элементное потока в аппарате, 2) распределенность в пространстве и времени основных гидродинамических параметров процесса удерживающей способности, расхода жидкости в колонне, перепада давления, 3) наличие полной замкнутой цепи обменных процессов в насадочном аппарате газовая фаза—проточная зона потока жидкости—застойная зона потока жидкости—газовая фаза с количественным выражением интенсивности обменных процессов всех звеньев замкнутой цепи. [c.415]

Аналитический синтез оптимального регулятора. Часто в таких процессах, как водная очистка синтез—газа от двуокиси углерода, очистка газов от аммиака, улавливание хвостовых газов и т. п., основное требование к промышленному абсорберу состоит в том, чтобы концентрация абсорбируемого компонента в газовой фазе на выходе из аппарата не превышала заданной величины у г/,д. Если входные возмущения по составу фаз таковы, что концентрация абсорбируемого компонента не выходит за допустимые границы на выходе из аппарата (что можно наблюдать особенно при больших плотностях орошения), а наиболее опасными являются возмущения по расходу газовой фазы, то сформулированный выше вывод относительно управляемости каналов насадочного абсорбера находит эффективную практическую реализацию. Действительно, сведем задачу регулирования выходной концентрации по каналу массообмена к эквивалентной задаче по каналу гидродинамики. При заданных нагрузках на аппарат и фиксированном диапазоне допустимых концентраций на выходе всегда можно рассчитать соответствующий этим условиям перепад давления на колонне ДРзд [55]. Пусть система регулирования выходной концентрации предусматривает функциональный блок, в задачу которого входит вычисление с каждым новым скачком по расходу газа того перепада давления, который соответствует новой нагрузке по газу и заданной концентрации на выходе. При этом задача регулирования состава газа на выходе из аппарата сводится к поиску такого управляющего воздействия по расходу жидкости Ь, которое после каждого нового скачка по расходу газа С приводило бы фактический перепад давления ДР к рассчитанному для новых условий перепаду давления ДРзд. [c.428]

Спрейпак жидкая фаза под воздействием паров, обладающих значительной кинетической энергией, приводится в распыленное состояние, а газовая фаза проходит через насадку в виде сплошного потока. Уже из сопоставления этих устройств можно получить представление о сложности гидродинамического режима в насадочной колонне. Если в колоннах с регулярной насадкой материальные потоки движутся по определенным траекториям, то при хаотическом расположении насыпной насадки происходит неравномерное и неупорядоченное движение обеих контактирующих фаз. [c.43]

Квасняк [11а] исследовал эффекты конденсации и испарения при ректификации в насадочных колоннах, предположив, что в любом поперечном сечении колонны между паром и жидкостью всегда имеется разность температур. Поэтому несмоченные участки поверхности насадки можно рассматривать как поверхность теплообмена. Элементы сравниваемых насадок имели идентичную конфигурацию, но одни элементы представляли собой сплошные медные пластинки, а другие — пластмассовые пластинки, облицованные медью, благодаря чему обеспечивались различные коэффициенты теплопроводности. Пластинки были размещены в насадке так, что нх нижняя сторона в процессе ректификации не орошалась. Насадки очень сильно различались ио разделяющей способности, что можно объяснить эффектами конденсации и испарения, возникающими на сплошных медных пластинках. Влияние подобных эффектов следует всегда учитывать. Основываясь на этих результатах, Квасняк разработал новую регулярную насадку, состоящую из зигзагообразно изогнутых и различно ориентированных металлических листов. Такая конструкция обеспечивает дополнительную турбулизацию жидкой и газовой фаз и лучшую смачиваемость рабочей поверхности. [c.48]

Следует указать, что невозможно достаточно полно описать основные закономерности процесса разделения в насадочной колонне, если оперировать только такими величинами, как высота, эквивалентная т еоретической ступени или единице переноса. Зицман [159] показал, что массообмен в насадочной колонне протекает тем интенсивнее, чем легче проникают компоненты из ядра одной фазы к границе раздела жидкость — газ и оттуда далее в ядро другой фазы. Поэтому необходимо принять во внимание два диффузионных сопротивления, а именно при массопере-носе внутри паровой фазы и при массопереносе внутри жидкой фазы. Диффузионные сопротивления зависят от среднего пути переносимого вещества в соответствующей фазе, от степени перемешивания фазы в точках контакта между насадочными телами, от турбулентных завихрений и других факторов, которые уже были обсуждены в разд. 4.2. Соотношение между диффузионными сопротивлениями в газовой и жидкой фазах, экспериментально измеренные Зицманом для семи различных типов насадки, указаны в табл. 17. Из данных табл. 17 следует вывод, что вклад диффузионного сопротивления газовой фазы в общее сопротивление массопереносу при ректификации может составлять от 9 до 96%. [c.119]

Для расчета коэффициента массоотдачи в газовой фазе в насадочных колоннах можно использовать метод Морриса и Джексона. При этом коэффициент массоотдачи для колонны с насадкой находят путем умножения коэффициента массоотдачи для лабораторной колонны с орошаемой стенкой, определяемого по уравнению (VIII. 53а), на множитель R , характерный для каждого типа насадки (см. табл. IX-1). В этом случае значения скоростей, входящих в уравнение (VIII.53а) для насадки, имеют следующий смысл [c.268]

Достоинством описанного скруббера является отсутствие в большей части его объема насадки, которая может забиваться смесью фталевой кислоты и нафтохинона, как в насадочном скруббере. В полом скруббере в процессе циркуляции орошающей жидкости можно получить раствор мал ей новой кислоты, из которого при последующей переработке выделяют малеиновый ангидрид. К недостаткам этого скруббера относятся низкая производительность, обусловленная недостаточно эффективным контактом жидкой и газовой фаз и необходимость тш,а-гельной очистки циркулирующего раствора во избежание забивки форсунок частицами фталевой кислоты и нафтохинона. [c.450]

Дисковая колонна первоначально предназначалась для исследования массопередачн в жидкой фазе, но получила применение и при исследовании массоотдачи в газовой фазе. Считается, что течение жидкости в дисковых колоннах в большей степени, чем это достигается в трубках с орошаемыми стенками, приближается к условиям насадочных. абсорберов. При перетекании с диска на диск происходит перемешивание жидкости так же, как и при перетекании с одного элемента насадки на другой. [c.164]

Для пленочных насадочных колонн с успехом используются оросители в виде форсунки УКРНИИхнммаша с червячным элементом (рис.3.2.). Проведенные испытания показали, что при скорости газовой фазы до 2,5 м/с, расходах жидкости до 10 м /ч и напоре жидкости в форсунке до 100 кПа, она, будучи расположена на расстоянии 600 мм над насадкой, орошает площадь диаметром около 1м. В центральной части плотность орошения на 15-20% выше, чем на периферии, а доля мелких капель, уносимых газовым потоком, составляет 3-5% [28]. При больших нагрузках по жидкой фазе равномерность орошения значительно снижается. Форсуночные распределители, благодаря напору жидкости менее склонны к забиванию твердыми отложениями. [c.101]

Гидравлическое сопротивление насадок измерялось дифференциальным манометром по разности показаний датчиков давления, установленных по концам насадочного слоя. С целью сравнения было измерено гидравлическое сопротивление насыпной насадки из колец Рашига размером 25x25 мм. Результаты исследования гидравлического сопротивления насадок приведены на рисунке 3 в виде зависимости гидравлического сопротивления единицы высоты слоя насадки АРЛнас (Па/м) от относительного расхода газовой фазы Оптн при постоянной плотности орошения насадочного слоя и = 18,6 м /(м /ч). [c.9]

Абсорбщ1я, как и другие процессы массопередачи, протекает на поверхности раздела фаз. Поэтому абсорбционные аппараты-аб-сорберы - должпы обеспечить развитую поверхность контакта между жидкой и газовой фазами. По способу образования зтой поверхности, что непосредственно связано с конструктивными особенностями абсорберов, их можно подразделить на четыре основные группы 1) пленочные 2) насадочные 3) тарельчатые 4) распыливающие. [c.54]

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]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология