Массообмен и распределение жидкости по насадке

Одной ИЗ основных причин малой эффективности насадочных колонн, работающих в обычных гидродинамических режимах, является неравномерность распределения жидкости по поверхности насадки. Жидкость, стекающая по насадке, образует каналы, в результате чего резко уменьшается поверхность контакта между нею и паром, увеличивается толщина слоя стекающей жидкости и ухудшается тепло- и массообмен. Трудность равномерного распределения жидкости по насадке особенно возрастает при увеличении диаметра колонны, [c.434]

На основании ряда исследований [65, 99, 102] можно сделать вывод, что высота насадки в промышленных условиях (когда ОШ достаточно велико) не должна заметно влиять на распределение жидкости и массообмен. Для проверки этого положения были проведены опыты [1051 в колонне диаметром 500 мм, насажен- [c.428]

Большое влияние на распределение жидкости и массообмен оказывает также способ подачи орошения на насадку, в частности, число точек орошения (стр. 449). [c.434]

Существенно, что рецикл приближает рабочую линию к равновесной кривой, т.е. сопровождается понижением движущей силы массообменного процесса — значит, и интенсивности процесса в целом. А чтобы в условиях рецикла сохранить эффективность процесса (т.е. необходимое значение выходной концентрации уг), придется увеличивать поверхность контакта фаз (например, путем увеличения габаритов аппарата). И тем не менее возможны технологические ситуации, когда рецикл целесообразен. Чаще всего это связано с плохим межфазным контактом при малых потоках одной из фаз или обеих фаз плохая смачиваемость жидкостью насадки в насадочном или стенки в пленочном аппарате, высокая поперечная неравномерность потока в барботажном аппарате и т.п. Рецикл способствует повышению интенсивности массообмена и поверхности контакта фаз. Нередко с помощью рецикла удается снизить температурный перепад вдоль аппарата и приблизиться к изотермическому проведению процесса, что может положительно сказаться на его селективности. В общем, при организации рецикла необходимо сопоставить его положительное и отрицательное влияние на процесс и оценить эффект в целом. В терминах структуры потоков рецикл представляет собой одно из проявлений обратного перемешивания (не распределенного по длине аппарата, а сосредоточенного). [c.802]

Необходимо отметить, что первоначальное распределение жидкости не сохраняется при дальнейшем ее течении по насадке. Как правило, восходящий газовый поток занимает центральную область слоя насадки, оттесняя жидкость к его периферии. Неравномерность распределения встречных потоков газа и жидкости по сечению абсорбера приводит часто к тому, что действительная поверхность контакта обеих взаимодействующих фаз меньше геометрической поверхности насадки и, следовательно, реальная массообменная способность насадочного абсорбера меньше потенциально возможной. Для некоторого уменьшения неравномерности распределения потоков часто прибегают к разделению слоя насадки в абсорбере на несколько секций при помощи перераспределительных устройств, состоящих из промежуточных решеток с конусными фартуками (см. рис. Х-1, б). [c.460]

Итак, задача равномерного распределения жидкости в колоннах с трубчатой, плоскопараллельной и другими регулярными насадками может быть успешно решена. Это открывает Путь к созданию крупных промышленных аппаратов. Для их правильного расчета необходимо детальное изучение гидродинамических и массообменных процессов, протекающих при ректификации в таких колоннах. [c.35]

Сравнение эффективности массопередачи для седел Инталокс с другими типами насадки (рис. 1-77) показало, что более равномерное распределение жидкости на седлах Инталокс приводит к повышенной эффективности насадки этого типа Установлено (рис. 1-78), что на насадке Фиберглас в колонне диаметром 150 лж эффективный массообмен достигается при >9600 кг/(л ч). [c.54]

Вопрос о смачиваемости насадки и распределении жидкости по насадке полностью снимается, если насадочная колонна работает в точке инверсии и выше ее, т. е. в режиме эмульгирования. В этом случае наблюдается равномерное распределение жидкости по всему сечению колонны и массообмен происходит не на поверхности насадки, а во всем свободном объеме ее. [c.505]

Одной из основных причин малой эффективности насадочных колонн, работающих в обычных гидродинамических режимах, является неравномерность распределения жидкости по поверхности насадки. Жидкость, стекающая по насадке, образует каналы, в результате чего резко уменьшается поверхность контакта между ней и паром, увеличивается толщина слоя стекающей жидкости и ухудшается теп-ло- и массообмен. Трудность равномерного распределения жидкости по насадке особенно возрастает при увеличении диаметра колонны, вследствие чего насадочные колонны большого диаметра ниже точки инверсии работают хуже колонн малого диаметра и разделяющая способность их невелика. [c.304]

Равномерность распределения жидкости по всему сечению насадки в значительной степени определяет эффективность работы насадочных массообменных колонн [c.13]

Хотя массообмен в насадочных колоннах является предметом многих исследований советских и иностранных ученых, предложенные обобщенные уравнения не дают достаточно надежных результатов прежде всего по причине существенного влияния смачивания насадки и распределения жидкости на эффективность массообмена. [c.422]

Для орошения массообменной насадки аппарат внутри оборудуют желобчатыми распределителями жидкости. Верхний желоб служит для равномерного распределения воды к 9-ти нижним оросительным желобам. [c.235]

Ректификация — массообменный процесс, который осуществляется в большинстве случаев в противоточных колонных аппаратах с контактными элементами (насадки, тарелки), аналогичными используемым в процессе абсорбции. Поэтому методы подхода к расчету и проектированию ректификационных и абсорбционных установок имеют много общего. Тем не менее ряд особенностей процесса ректификации (различное соотношение нагрузок по жидкости и пару в нижней и верхней частях колонны, переменные по высоте колонны физические свойства фаз и коэффициент распределения, совместное протекание процессов массо- и теплопереноса) осложняет его расчет. [c.226]

Массо- и теплообмен в колоннах с насадкой характеризуются не только явлениями молекулярной диффузии, зависящей от физических свойств фаз, но и гидродинамическими условиями работы колонны, которые определяют турбулентность потоков. В зависимости от скорости потока в колонне возможны три гидродинамических режима ламинарный, промежуточный и турбулентный, при которых поток пара является сплошным, непрерывным и заполняет свободный объем насадки, не занятый жидкостью, в то время как жидкость стекает лишь по поверхности насадки. Дальнейшее развитие турбулентного движения может привести к преодолению сил поверхностного натяжения и нарушению граничной поверхности между жидкостью и паровым потоком. При этом газовые вихри проникают в поток жидкости, происходит эмульгирование жидкости паром и массообмен между фазами сильно возрастает. В случае эмульгирования жидкость распределяется не по насадке, а заполняет весь свободный объем ее, не занятый паром, и становится сплошной фазой, а газ—дисперсной фазой, распределенной в жидкости, т. е. происходит инверсия фаз. [c.329]

Денитрационная способность первой башни зависи прежде всего от размеров башни или, точнее говоря, от имеющейся в ней поверхности, которая определяется не только объемом башни, но и геометрической формой насадки. Однако для успешной работы башни мало иметь большую поверхность насадки нужно еще обеспечить хорошее смачивание наса 1ки орошающей жидкостью. Для этого требуется достаточная плотность орошения и равномерное распределение орошающей нитрозы по сечению башни. С этой точки зрения узкие башни эффективнее широких при том же объеме в узкой башне достигается большая плотность орошения и более высокая скорость газа, что ведет к более интенсивному массообмену на единицу поверхности раздела фаз. [c.119]

Особенно важно обеспечить равномерное исходное распределение орошающей жидкости в колоннах с регулярной насадкой. В этом случае реализуются преимущества этих массообменных колонн — высокая объемная производительность, в 2—3 и более раз превышающая производительность колонн с нерегулярной насадкой, а также низкое гидравлическое сопротивление. Последнее свойство особенно ценно при осуществлении процесса вакуумной ректификации. [c.13]

Эффективность работы насадочных массообменных колонн в значительной степени определяется равномерностью распределения орошающей жидкости по исходному сечению насадки. [c.124]

Влиянию осевого рассеяния и распределения времен пребывания на работу химико-технологического оборудования посвящена обширная литература. Цель же настоящего раздела — описать явления, вызывающие рассеяние, и показать природу имеющихся данных по осевому и радиальному рассеянию в однофазном потоке жидкости через стационарный слой твердых частиц. Воздействие аксиального рассеяния на работу массообменного оборудования, такого, как промышленные насадочные абсорберы, обсуждается в главе П. В разделе 4.11 рассмотрено осевое рассеяние при течении в трубах и каналах без насадки. [c.148]

Ими показано, что при близком к захлебыванию режиме подвисания в аппарате создаются наиболее благоприятные условия массонередачи между жидкой и газовой фазой вследствие возрастания толщины жидкостной пленки на кольцах насадки, увеличения степени их смоченности и более равномерного распределения жидкости, а также вследствие изменения других условий, способствующих интенсивному массообмену (увеличение скорости газа, падение диффузионного сопротивления граничащего с газом слоя жидкостной пленки, возникновение волн и вихрей на ее поверхности и др.). [c.18]

Влияние плохого распределения жидкости на массообмен. Неравномерное распределение жидкости по насадке ведет к ухудшению массообмена. Опыты Нормана [16] по испарению воды на угольной хордовой насадке показали, что при плохом распределении жидкости (в результате неправильной установки оросителя) не только уменьшаются коэффициенты массопередачи, но и понижается показатель степени у скорости газа в зависимости коэффициента массопередачи от скорости газа. Если при хорошем распределении этот показатель степени составлял 0,8, то при плохом он понизился до 0,56. При достаточно больших плотностях орошения (10—15 м ч) и сравнительно небольших скоростях газа (около 1,3 м1сек) коэффициент массопередачи был одинаковым в случае плохого и хорошего распределения жидкости влияние плохого распределения стало заметным при повышении скорости газа примерно до 3 м1сек. Это можно объяснить тем, что при низких скоростях газа жидкость в нижней части аппарата была далека от состояния равновесия с газом и влияние плохого распределения жидкости не было заметным при больших скоростях газа в нижней части аппарата жидкость была близка к равновесию и плохое распределение жидкости оказало большее влияние. [c.433]

Необходимая поверхность соприкосновения пара и жидкости обеспечивается в насадочных или в тарельчатых ректификационных колоннах. Массообмен происходит в результате перемешивания пара и жидкости и диффузионного процесса. Насадка состоит из большого числа колец Рашига или элементов другой формы (седловидной, кубической и др.). Жидкость течет по поверхности насадки и соприкасается с движущимся противотоком паром таким образом достигается взаимодействие пара с жидкостью на большой ооверхности. Недостаток насадочных колонн — неравномерное распределение жидкости по их сечению при большом диаметре колонны. Это приводит к тому, что часть насадки (особенно внутри колонны) недостаточно орошается жидкостью. [c.66]

Эмульгационная колонна (рис. 23) представляет собой полый цилиндр С насадкой из мелких колец Рашига, заполненный жидкостью. Высота слоя жидкости регулируется при помощи гидравлического затвора. Жидкость удерживается на снт-чатой тарелке, через отверстия которой барботируют пары. Скорость паров подбирается такой, что бы жидкость не могла стекать вниз через отверстия, а распределение отверстий на тарелке обеспечивает поддержание эмульгационного режима во всем Слое жидкости. Насадка также служит только для сохранения эмульгационного режима. Массообмен происходит между мельчайшими пузырьками пара и разделяющими их пленками жидкости во всем объеме эмульсии, заполняющей колонну. Таким образом, эта колонна представляет собой как бы непрерывный ряд тарелок, поставленных друг на друга без промежутков между ними. Эквивалентная высота колонны, соответствующая одной теоретической тарелке, составляет около 10 см. [c.104]

Распределители жидкости. Степень смачиваемости насадки является одним из основных факторов, влияющих на эффективность разделения и производительность насадочного аппарата. На внутреннее распределение жидкости в колонне в первую очередь, безусловно, влияет характеристика насадки. Но никакой насадкой нельзя изменить неравномерное первоначальное распределение жидкости. Поэтому распределитель жидкости во многом определяет работу асадочного массообменного аппарата. Существует [c.124]

Применяя беспорядочно засыпанную насадку (см. главу 4.102), стремятся создать необходимую для ректификации возможно большую поверхность, предназначенную для распределения на последней жидкости в виде тонкой пленки (см. главу 4.8) ). Долю поверхности насадки, участвующую в массообмене и теплообмене, называют активной поверхностью. Чем мельче элементы насадки, тем больше их поверхность, заключенная в единице объема. Однако при atOM соответственно возрастает задержка, что снижает разделяющую способность (см. главу 4.105). Таким образом, приходится идти на компромисс, выбирая оптимальные форму, размеры и материал насадки с учетом всех вышеуказанных факторов. [c.441]

С целью более полного использования окислительной способности электрогенерированных продуктов электролиза предложен [а. с. 1033446 (СССР)] колонный аппарат (рис. 4.27), имеющий в верхней части электролизера донлонительную камеру с насадками из колец Рашига. Электроды аппарата расположены горизонтально и выполнены из просечного листа, не растворимого при анодной поляризации материала. Увеличенная зона контакта за счет цилиндрической камеры 4 с насадкой 3 способствует более полному растворению образующегося а. х., что уменьшает проскок газообразного хлора и, следовательно, его потери. Горизонтально расположенный набор анодов и катодов из просечного листа обеспечивает равномерное распределение выделившихся продуктов электролиза и улучшает их массообмен с обрабатываемой жидкостью. Просечки в электродах выполнены под углом к их поверхности. При сборке аппарата электроды располагаются таким образом, что просечки каждого последующего электрода направляются в противоположную сторону. При прохождении сточной жидкости через такой пакет электродов происходит интенсивное перемешивание за счет резкого изменения направления движения потока. [c.158]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология