Перемешивание в абсорберах

Рис. 1Х-8. Межфазная поверхность в абсорберах с механическим перемешиванием и барботажем газа (диаметр сосуда 19,1 см)

Технологическая схема установки приведена на рис. У1-2. Компримированный в две ступени (на схеме не показано) до давления 1,2—2,0 МПа жирный газ поступает в среднюю часть фракционирующего абсорбера 3. Несколькими тарелками выше из резервуарного парка сырьевым насосом подается по одному из трех вводов (в зависимости от содержания пентановых углеводородов). нестабильный бензин. Обычно в абсорбере 3 имеется 40—50 тарелок, распределенных примерно поровну между абсорбционной и десорбционной секциями. Из используемых в абсорберах тарелок наиболее эффективными являются клапанные. Применение секционирования тарелок, уменьшающего эффект поперечного перемешивания, и внедрение прямоточного взаимодействия фаз позволяет в 2-—3 раза повы- [c.59]

В барботажных абсорберах поверхность контакта развивается потоками газа, распределяющегося в жидкости в виде пузырей и струй. К этой группе относятся аппараты со сплошным барботажным слоем с непрерывным контактом между фазами, тарельчатого типа, с подвижной (плавающей) насадкой, с механическим перемешиванием жидкости. [c.215]

Принятие полного, или идеального, смешения жидкости означает, что степень ее перемешивания достаточна для гомогенизации состава в течение промежутка времени, значительно меньшего, чем половина жизни непрореагировавших молекул газа, растворенного в массе жидкости, или значительно меньшего среднего времени пребывания жидкости в проточном абсорбере. В противном случае, если между различными точками массы жидкости не будет соблюдаться [c.153]

В соответствии с уравнением (VI,7) при идеальном перемешивании жидкости в абсорбере [c.158]

В этой главе рассматриваются лабораторные установки для изучения абсорбции жидкостями, которые не являются неподвижными в том понимании, которое использовалось в главах III и IV. Вследствие беспорядочного или упорядоченного движения в таких абсорберах происходит перемешивание между частицами жидкости, находящимися у поверхности и расположенными в массе жидкости, или замена одних частиц на другие. [c.175]

Ю. В. Аксельрод и др.566 дали математическое описание кинетики противоточной абсорбции, осложненной необратимой реакцией, учитывающее распределение концентраций по высоте абсорбера, в частности в результате продольного перемешивания. Доп. пер. [c.220]

Вредное влияние продольного перемещивания может быть устранено двумя способами. По первому способу аппарат разбивают на ряд ступеней с небольшой высотой барботажного слоя а каждой из них этот способ наиболее распространен и осуществляется в барботажных абсорберах тарельчатого типа (стр. 500). По второму способу в аппаратах с сплошным барботажным слоем применяют устройства, способствующие уменьшению продольного перемешивания. Данный способ реализован в колоннах с пассетами и в колоннах с насадкой. [c.499]

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]

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]

Поскольку образование полимеров приводит к повышенным расходам кислоты и олефина, его следует свести к минимуму. Эта реакция, как и при алкилировании, тормозится при низких температурах, особенно в той зоне абсорбера, где находится самая сильная кислота, например на верху противоточной колонны. Малое время контакта и сильное перемешивание также тормозят образование полимеров. [c.235]

При расчете необходимого числа Пд действительных тарелок (по любому из указанных выше способов) в первом приближении можно принять, что на всех тарелках со сливными устройствами фазы движутся по взаимно перпендикулярным направлениям и в этом случае движущую силу процесса вычисляют по схеме абсорбции с перекрестным током. На тарелках без сливных устройств движущую силу процесса рассчитывают по схеме полного перемешивания фаз (см. главу X, стр. 428). Рассчитав Пц, определяют высоту Н абсорбера (в м) [c.466]

Сначала рассмотрим математическую модель насадоч-ного абсорбера, которая не учитывает продольного перемешивания фаз. При условии постоянного рас- [c.203]

Заметим, что величины Ре и Ф, определяемые по формулам (5.1.45), (5.1.46), характеризуют соответственно интенсивность перемешивания и интенсивность массообмена в абсорбере. Чем меньше величина Ре, тем интенсивнее перемешивание, и наоборот, чем больше Ре, тем ближе гидродинамический режим в аппарате к режиму идеального вытеснения. Аналогичную роль играет число Ф. Чем выше Ф, тем более интенсивно идет массообмен в абсорбере, и наоборот, чем ниже Ф, тем меньше интенсивность массообмена. При / = О будет Ф = О, и массообмен в аппарате отсутствует. [c.215]

Таким образом, условие ввх(0= (0 по физическому смыслу соответствует мгновенному введению в абсорбер в момент времени i = О конечного количества М целевого компонента. За счет продольного перемешивания введенный целевой компонент мгновенно распространится по всему абсорберу, поэтому —входная концентрация целевого компонента в газе — будет отлична от нуля во все моменты времени t 0. При t — О функция имеет ненулевое значение, которое тем больше, чем интенсивное перемешивание (т. е. чем меньше значение Ре). При условии идеального перемешивания (Ре = 0) введенная в абсорбер масса М целевого компонента равномерно распределится по объему аппарата в этом случае значение функции g t) при = 0 будет максимально и равно M/V = Sw/V = w/l = 1/т. [c.221]

Заметим, что граничные условия (1.2.38) предполагают отсутствие перемешивания в трубопроводах, по которым жидкость подается в аппарат и отводится из него. Поэтому рассматриваемый абсорбер следует считать закрытым , и, следовательно, безразмерная функция отклика т]вых(т) на импульсную подачу трассера является плотностью ф(/-) распределения безразмерного времени пребывания, а ее моменты являются средним временем пребывания, дисперсией и т. д. В дальнейшем вместо г)вых(т) будем писать <р(т). [c.289]

Заметим, что для насадочного абсорбера определению подлежит не только коэффициент перемешивания О, но и действитель- [c.290]

Особый интерес представляет случай n =oo, соответствующий полному перемешиванию жидкости в абсорбере. При этом концентрация жидкости в абсорбере становится постоянной (равной конечной концентрации л ,), а рабочая линия принимает вертикальное положение. Подставляя п =оо в уравнение (П1-92), получим для полного пере.мешивания жидкости [c.217]

Амиламины получают взаимодействием продуктов хлорирования пентана с аммиаком в спиртовом растворе. Схема промышленной установки представлена на рис. 49. Раствор аммиака в спирте перекачивается насосом из аммиачного абсорбера 1 в приемник 2. Смесь хлорамилов из бака 3 вместе со спиртовым аммиаком поступает в бак 4, оттуда направляется в автоклавы 5. После добавки свежего аммиака из баллона 6 и перемешивания при 160—165° в течение 2 час. температура в автоклаве настолько повышается, что давление возрастает при.мерно до 30 ат. Реакция завершается приблизительно за 2 часа. Реакционную смесь переводят затем в куб 7, где при небольшом избыточном давлении отгоняется аммиак, который снова абсорбируется в абсорбере 1 спиртом. Этот абсорбер состоит из трех последовательно соединенных колонн, через которые циркулирует спирт, охлаждаемый в выносном [c.227]

Рис. 70. Схема материального баланса элементарного объема абсорбера с учетом продольного перемешивания

Рис. 71. Изменение концентраций газа и жидкости по высоте абсорбера при отсутствии (штриховые линии) и наличии (сплошные линии) продольного. перемешивания.

Абсорберы с механическим перемешиванием жидкости эта группа рассматривается в отдельном разделе (стр. 601 сл.). [c.496]

Новохатка с сотр. наиболее перспективным считают алкилирование фенола метилацетиленом или алленом в присутствии фтористого бора. Разработанный ими способ проверен на пилотной установке и состоит в следующем (рис. 4). Фенол, насыщенный в абсорбере 1 катализатором ВР , поступает в реактор 2, куда добавляют Мп504, после чего при энергичном перемешивании пропускают предварительно осушенный метилацетилен. Выделение дифенилолпропана из реакционной массы осуществляют кристаллизацией его аддукта с фенолом (70,81% дифенилолпропана и 29,19% фенола). [c.97]

Высокослойные барботажные колонны применяют в промышленности в качестве химических реакторов, абсорберов и др. Используют барботажные колонны диаметром порядка одногО" метра и более при отношении высоты барботажного слой к диа- метру колонны L/Z)k<7—10. Благодаря перемешиванию восходящими пузырьками газа жидкость циркулирует в вертикальном направлении, в значительной степени перемешиваясь по высоте аппарата. Это обстоятельство ограничивает применение высокослой-ных барботажных колонн для массообменных процессов. [c.195]

Приведенный расчет выполнен без учета влияния на основные размеры абсорбера некоторых явлений (таких как неравномерность распределения жидкости, при орошении, обратное перемешивание, неизотер-мичность процесса и др.), которые в ряде случаев могут привнести в расчет существенные ошибки. Эти явления по-разному проявляются в аппаратах с насадками разных типов. Оценить влияние каждого из них можно, пользуясь рекомендациями, приведенными в литературе [3 8]. [c.108]

Условия проведения ироцесса абсорбции, рассмотренные в главах III и IV и предусматривающие неподвижность жидкости и перенос растворяемого газа лишь за счет молекулярной диффузии, не типичны ни для работы промышленных абсорберов, ни для многих лабораторных установок. В настоящей главе будет рассмотрена абсорбция газов перемешиваемыми жидкостями, при которой растворенный газ транспортируется конвектибно от поверхности вглубь основной массы жидкости. Перемешивание жидкости может осуществляться по-разному. Вот некоторые распространенные его механизмы. [c.98]

С другой стороны, можно следить за изменением, происходящим с жидкостью, орошающей колонну, на протяжении короткого интервала времени, рассматривая ее как беспроточный абсорбер, в котором состав основной массы наблюдаемого элемента жидкости изменяется по мере его движения по колонне сверху вниз. Оба эти подхода фактически эквивалентны, и можно использовать любой из них, если дисперсия времени пребывания относительно среднего значения достаточно мала, чтобы элементы жидкости могли рассматриваться движущимися по насадке без перемешивания друг с другом по высоте, т. е. если поток близок к идеальному вытеснению. Разумеется все это является идеализацией действительной картины, но получаемые результаты чаще всего приемлемы для расчета, за исключением случаев крайне необычного распределения потока жидкости (см. главу IX). [c.154]

В других моделях жидкость подвергают перемешиванию (характер которого не является строго определенным) либо с помощью специальной мешалки, либо направляя поток по поверхрюсти, моделирующей насадку. Ниже будут рассмотрены лабораторные абсорберы с рядами дисков или шаров и ячейка с мешалкой. [c.176]

В стабилизаторе 6 проводится и реакция карбонилирования, для чего в аппарат закачивают уксусную кислоту (промотор) и через барботер подают смесь двуокиси углерода и инертного газа (для перемешивания и отдувки аммиака). Возможно и непрерывное карбонилирование продукта двуокисью углерода в двух последовательных винтовых реакторах идеального Схмешения при 85—90 °С. Пары аммиака, бензина и воды вместе с инертным газом поступают в абсорбер 7, орошаемый постоянно циркулирующей аммиачной водой. Присадку очищают от механических примесей в растворе бензина сначала на центрифуге 8, а затем — в сепараторах. Заключительной стадией является отгон растворителя от присадки в колонне 9. [c.320]

Демченко Б. И., Г ильденблатИ. А.. Родионов А. И., Труды МХТИ им. Д. И. Менделеева, вып. 69. 1971. стр. 200. К вопросу о методике исследования массообмена в лабораторных моделях абсорберов с механическим перемешиванием жидкости, имеющей свободную поверхность раздела с газом. [c.269]

Аппарат в виде колонны с расширением в верхней части, которое служит для улавливания брызг и вместилищем для образующейся пены, изготовляется из ферросилиция или из нержавеющей стали. Каждая полка барботажной гидратационной колонны по степени перемешивания газа и жидкости ближе к режиму смешения, чем к режиму вытеснения. Однако вследствие значительного количества полок процесс можно рассчитывать по модели вытеснения при противоточном движении фаз. Температура в гидрататоре при помощи острого пара поддерживается в пределах 90— 100°С. Газы, выходящие из верхней части гидрататора и содержащие ацетальдегид, непрореагировавший ацетилен, водяные парР . и другие примеси, поступают в холодильники. В первом конденсируются пары воды, возвращаемые в гидрататор, а во втором — ацетальдегид и вода, направляемые в сборник. Нескондеисировав-шиеся газы подаются в абсорбер, где альде[ид извлекается водой, охлажденной до 10°С, а пепрореагировавший ацетилен возвращается снова в процесс. При этом около 10% газа непрерывно отбирается с целью удаления азота и диоксида углерода, чем и предотвращается их чрезмерное накопление в циркулирующем газе. Ацетальдегид далее подвергается ректификации. Выходящая из гидрататора катализаторная жидкость направляется в отстойник (для улавливания ртути) и затем на регенерацию. Катализатор-иая жидкость содержит примерно 200 г/л серной кислоты, 0,5— [c.183]

Как видно из рис. 2, оба контактора Strat o связаны таким образом, чтобы полнее выявить преимущества противотока. В этих аппаратах достигаются хорошее перемешивание и удовлетворительный контакт олефинового сырья с кислотой. Избыток олефина, низкое содержание воды в кислоте и выведение диалкилсульфатов из кислотной фазы, содержащейся в реакционной смеси в абсорбере, повышают степень превращения кислоты в диалкил-сульфат. Этого можно добиться лучше всего, осуществляя истинный противоток в жидкой фазе, например в аппарате колонного типа. [c.234]

Из простых физических соображений следует, что в начальный момент времени (при i= 0) выходная концентрация целевого компонента в газе равна нулю. Во все последующие моменты времени t > О выходная концентрация отлична от нуля. Этим переходный процесс в абсорбере, описываемом диффузионной моделью, отличается от переходного процесса в абсорбере, описываемом моделью идеального вытеснения. Из выражения (5.1.11) для весовой функции 11(1 ) и аналогичного выражения для переходной функции [см. выражение (4.3.71) для переходной функции huit) противоточного теплообменника] следует, что на выходе абсорбера, описываемого моделью идеального вытеснения, переходный процесс начинается с запаздыванием на величину to, т. е. при использовании модели идеального вытеснения hi (t) = 0 при О / Сто- В противоположность этому в абсорбере, описываемом диффузионной моделью, переходной процесс на выходе аппарата начинается без запаздывания. За счет продольного перемешивания целевой компонент, внесенный газом в момент t=0, мгновенно распределяется по всему объему абсорбера, и поэтому во все моменты времени при t > О его концентрация на выходе отлична от нуля. Необходимо учитывать что в реальных абсорберах даже при наличии интенсивного продольного перемешивания переходной процесс на выходе начинается с некоторым запаздыванием. Это связано с тем, что однопараметрическая диффузионная модель не учитывает ряда физических факторов, влияющих на процесс, протекающий в абсорбере. Поэтому проведенные рассуждения являются строгими только для соответствующего [c.216]

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]

Примером абсорберов со ступенчатым контактом являются абсорберы с барботажными тарелками (стр. 500) в ступени (тарелке) такого абсорбера контакт осугдествляется большей частью при перекрестном токе или "при полном перемешивании жидкости. [c.226]

Инжекторный абсорбер. Этот абсорбер, испытанный Гельпе-риным и Гришко [61, представляет собой полую колонну, в нижней части которой расположено несколько инжекторов. Газ вводится в колонну через инжекторы и инжектирует находящуюся в колонне жидкость, вызывая ее циркуляцию через инжектор. Газ и жидкость движутся противотоком однако вследствие циркуляции жидкости условия близки к полному ее перемешиванию. Указанными авторами испытано поглощение СО2 и НаЗ водой и раствором моноэтаноламина в опытном инжекторном абсорбере диаметром 250 мм под давлением. [c.498]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология