Насадочные абсорберы продольное перемешивание

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]

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]

В литературе приводятся опытные данные по эффективным коэффициентам продольного перемешивания жидкости и газа в насадочных аппаратах [68, 74—83], но в ограниченном интервале параметров В целом можно считать, что при правильном первичном распределении влияние продольного перемешивания жидкости в насадке на эффективность массообмена невелико. Так, по данным [78], коэффициент Вж изменяется в пределах от 50 до 120 см /с при увеличении плотности орошения от 10 до 40м /(м -ч) при расчете по данным [80] величина не превышает 150 см /с для условий работы промышленных абсорберов очистки МЭА при атмосферном давлении. [c.77]

На эффективность насадочных абсорберов оказывают большое влияние диаметр и высота слоя насадки, определяемые указанным выше методом по скорости газа и требуемой поверхности массообмена. Расчет последней производится по коэффициентам массопередачи при помощи приведенных выше формул, полученных путем обобщения опытных данных для аппаратов малого диаметра (преимущественно не более 0,5 м). Практика показывает, что применительно к промышленным аппаратам рассчитанные коэффициенты массопередачи оказываются Завышенными и, следовательно, поверхности массообмена — заниженными. Это, расхождение, являющееся следствием неравномерного распределения жидкости и газа по сечению аппарата, а также их продольного перемешивания, часто довольно значительно (в 2—3 раза). Для обеспечения надежности работы проектируемых абсорберов необходимо корректировать рассчитанные размеры по имеющимся данным эксплуатации промышленных аппаратов. [c.497]

Описание нестационарной абсорбции в насадочной колонне. Рассмотренные ранее модели процесса абсорбции относились к стационарному случаю. В нестационарных условиях особую важность приобретает учет распределенности в пространстве и во времени основных гидродинамических параметров процесса удерживающей способности, расхода жидкости в колонне, перепада давления. Многочисленными экспериментальными исследованиями было показано существование продольного перемешивания и застойных областей в насадочных абсорберах. В связи с этим модель абсорбера должна также отражать неравномерность распределения элементов потока в аппарате по времени пребывания и наличие взаимного обмена между газовой фазой, проточной зоной потока жидкости и застойной зоной потока жидкости с количественным выражением интенсивности обменных процессов. [c.292]

Общая высота насадочного слоя равна сумме высот, рассчитанных для верхней и нижней зоны. Поскольку данных по продольному перемешиванию потоков газа и жидкости в аппаратах большого диаметра недостаточно, влияние диаметра абсорбера может быть учтено с помощью рис. IV-44. [c.123]

Перемешивание в поверхностных абсорберах. За последние годы проведено довольно много исследований продольного перемешивания в поверхностных, главным образом, насадочных абсорберах. К сожалению, они проведены в малых колоннах и не дают надежных данных при проектировании промышленных аппаратов. [c.360]

Промышленный насадочный абсорбер с регулируемым запасом жидкости был испытан при более высоких нагрузках по газу (до 0,27 м/с при Р = 2,5 МПа) и по жидкости (до 106 м/ч) на Черкасском ПО Азот . Степень карбонизации насыщенного раствора МЭА с концентрацией 2,5 кмоль/м была повышена с 0,6—0,65 до 0,68—0,74 моль/моль при затоплении нижнего слоя насадки на 2—3 м. Отметим, что увеличение запаса жидкости лишь в нижней части абсорбера и секционирование по высоте аппарата позволили, как подробно описано в работах [210, 233, 234], получить заметно лучшие показатели по сравнению с показателями при использовании абсорбера с высокослойными ситчатыми тарелками. Работа последнего характеризуется нестабильностью и неравномерностью барботажа, свойственной аппаратам без продольно-поперечного секционирования, интенсивным продольным перемешиванием жидкости, значительным брызгоуносом. [c.209]

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 по газовой фазе и полное вытеснение по жидкой фазе. Для насадочных абсорберов особый интерес представляет первый случай. Ячеечная модель описывается системой диф-ференциально-разностных уравнений, решение которых относительно просто может быть осуществлено на ЦВМ. [c.369]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология