Аппарат моделирование насадочных колонн

Проведение опытов в этих условиях преследует обычно цель моделирования на лабораторных установках процесса абсорбции в промышленной аппаратуре, например в насадочных колоннах. Как показано в главе V, количественные оценки влияния химической реакции на скорость абсорбции обычно мало отличаются друг от друга независимо от того, сделаны ли они на основе пленочной модели или моделей поверхностного обновления Хигби или Данквертса. В большинстве случаев для данного значения коэффициента массоотдачи при физической абсорбции, k , по всем моделям получаются близкие предсказания в отношении этого влияния. Поэтому можно ожидать, что если лабораторная модель промышленного абсорбционного аппарата, предназначенная для изучения влияния реакции на скорость абсорбции, сконструирована с соблюдением существенного условия одинаковости значений в натуре и в модели, то, в соответствии с изложенным в главе V, данная реакция будет приводить к увеличению скорости абсорбции в обоих аппаратах в одинаковой степени (при одном и том же значении А, или парциального давления растворяемого газа у поверхности жидкости). [c.175]

Наличие автомодельных условий, т. е. исключение влияния одного или нескольких параметров на процесс, значительно упрощает задачу моделирования процесса в целом (например, моделирование процесса ректификации в насадочных эмульгационных колоннах). Режим так называемого захлебывания в диффузионных аппаратах является автомодельным режимом двухфазных систем. [c.130]

При использовании любого из описанных выше лабораторных аппаратов для моделирования процессов, происходящих в данной точке промышленной насадочной колонны или на данной тарелке тарельчатой колонны, может оказаться необходимым, чтобы и значение ка (а не только к ) в лабораторной модели было таким же, как и в промышленном аппарате. В дисковом и шариковом абсорберах значения кд можно регулировать, изменяя расход газа через аппарат. Порядок величин к для дисковой колонны назван выше (см. раздел УП-1). В ячейке с мешалкой для регулирования кд можно соосно с мешалкой для жидкости установить специальную мешалку для газа. [c.180]

Значительную переработку претерпела четвертая часть, где рассмотрены аппараты для проведения процессов массопередачи. При анализе работы аппаратов широко использован метод математического моделирования. Систематизированы математические модели различных типов аппаратов. Расширены вопросы, связанные с оформлением новых методов проведения процессов массопередачи насадочные эмульгационные колонны и аппараты с внешним подводом энергии. Заново представлены обш,ие закономерности гидродинамики барботажного слоя, влияние структуры потоков на эффективность тарельчатых колонн. Дана оценка эффективности массопередачи на тарелках прн разделении многокомпонентных смесей, систематизированы математические модели тарельчатых ректификационных колонн. [c.4]

И. Н. Дорохов. Математическое моделирование гидродинамической структуры потоков в насадочных колоннах. В кн. Итоги науки и техники . Процессы и аппараты химической технологии. Т. 1. М., ВИНИТИ, [c.280]

Часто приходится решать вопрос о том, что можно ли вместо проведения исследований на пилотных установках ограничиться применением чисто расчетных методов, основанных на масштабном переходе от малых аппаратов к большим. Однако для ректификационного разделения веществ еще нет методов для достаточно точного математического описания процесса с учетом всех решающих факторов. Поэтому опытно-промышленные испытания по-прежнему остаются важнейшим источником сведений, необходимых для масштабного моделирования [33]. В первую очередь это относится к насадочным колоннам, для которых гидродинамические характеристики газового и жидкостного потоков играют особую роль (см. разд. 4.2). Кроме того, для оценки стоимости ректификационных колонн с целью уменьшения капиталовложений необходимо знать зависимость разделяющей способности и перепада давления от нагрузки. Эту зависимость для большинства колонн до сих пор нужно устанавливать экспериментально. Чтобы можно было сравнивать различные колонны, для их испытаний следует подбирать одинаковые смеси и испытания проводить в одинаковых условиях (см. разд. 4.10 и 4.11). [c.216]

Если скорость процесса зависит от скорости химической реакции, протекающей в основной массе жидкости, то при моделировании необходимо учитывать и количество жидкости в аппарате и - В общем случае, по Данквертсу [219], условиями моделирования насадочных хемосорбционных колонн, работающих в режиме идеального вытеснения (кроме указанных выше равенства для модели и объекта р и Рг, начальных и конечных концентраций, температуры и давления), являются [c.168]

Размер аппарата (любого типа нз описанных в главах X и XI) обычно выбирают, по экономическим соображениям, наименьшим из тех, которые могут обеспечить получение необходимых данных. Однако размер экстрактора не должен быть слишком мал, так как иначе трудно перейти к аппарату промышленных размеров, ввиду того что вопросы моделирования экстракторов еще недостаточно разработаны. Проще других моделируются смесительно-отстойные и различные колонные экстракторы с механическим перемешиванием. Поэтому испытывать экстракторы данного типа можно, используя аппараты относительно малых размеров. При испытании насадочных колонн тип и размер насадки в пилотной и промышленной установках должны быть одинаковыми. Вопрос о минимальном размере насадки и [c.432]

Экспериментальные данные о коэффициенте моделирования крупной насадочной колонны с пульсацией подтверждают, что по высоте в нижней и в верхней частях колонны /См 1, так как сказывается влияние первоначального распределения дисперсной фазы (внизу) и концевой эффект (вверху). В середине аппарата (по высоте), где фазы, особенно дисперсная, начинают двигаться по пути минимального сопротивления, коэффициент моделирования резко увеличивается (рис. 2, кривая /). [c.149]

Ячеечная модель описывается системой дифференциально-разностных уравнений, решение которых относительно просто может быть осуществлено на ЦВМ. Блочная структура модели позволяет использовать аппарат блок-алгебры для анализа модели колонны и, следовательно, удобна для моделирования на аналоговых вычислительных машинах. Кроме того, для симметричной и полностью асимметричной моделей аналитическим путем могут быть получены передаточные функции, используемые при анализе и синтезе систем автоматического управления насадочной колонны. В силу указанных преимуществ ячеечная модель более приемлема для решения задач управления по сравнению с диффузионной моделью. Ниже приводится вывод основных уравнений ячеечной модели в виде передаточных функций, описывающих динамику процесса абсорбции в насадочной колонне. [c.263]

Автомодельный режим может возникать в различных процессах. Автомодельность может характеризоваться независимостью процесса от любого параметра, т. е. он может быть автомодельным в смысле независимости от линейных размеров системы, от некоторых физических свойств системы и т. п. Так, например, режим эмульгирования в насадочных колоннах является автомодельным в смысле независимости от молекулярных характеристик процесса, таких, как молекулярная вязкость и молекулярная диффузия. Распределение жидкости по сечению насадочной колонны в режиме эмульгирования становится автомодельным, так как не зависит от диаметра колонны. Наличие автомодельных условий, т. е. исключение влияния одного или нескольких параметров на процесс, значительно упрощает задачу моделирования процесса в целом (например, моделирование процесса ректификации в насадочных эмульгационных колоннах). Режим так называемого захлебывания в диффузионных аппаратах является автомодельным режимом двухфазных систем. [c.122]

В перечисленных работах большое внимание уделяется специфике исследования динамических и стационарных режимов технологической аппаратуры. Анализ результатов моделирования дает возможность правильно определить конструктивные размеры аппарата, материальные и тепловые потоки. В связи с этим возникает ряд задач расчетного характера — определение длины трубчатого теплообменника или высоты насадочной колонны, расчет числа химических реакторов в каскаде для заданной степени превращения и т. д. Показаны также приемы решения на аналоговой машине дифференциальных уравнений с частными производными для модели трубчатого теплообменника. [c.9]

Разработан метод математического моделирования процесса жидкостной экстракции в аппаратах колонного типа, применительно к насадочным колоннам с подводом и без подвода энергии. [c.214]

Описание структуры потоков фаз в аппарате и алгоритмы расчета стационарных режимов работы абсорберов. В большинстве случаев абсорбцию проводят в аппаратах колонного типа.Это насадочные, тарельчатые, пи-лочные и другие абсорберы. При моделировании абсорбции в таких аппаратах наибольшее распространение получили модель идеального вытеснения, ячеечная модель, диффузионная модель, диффузионная модель с застойными зонами. [c.286]

С увеличением диаметра насадочных (>300 мм) и ситчатых (>100 лгл) пульсационных колонн на эффективность работы начинает сказываться наблюдаемая в них поперечная неравномерность. При этом коэффициент моделирования с увеличением плош,ади сечения возрастает, а в колоннах с насадкой КРиМЗ его величина не зависит от диаметра аппарата [14]. По этой причине эффективность работы крупногабаритных аппаратов с КРиМЗ была значительно выше, чем экстракторов такого же сечения с другими насадками. [c.130]

Особенно это касается вопросов расчета и моделирования экстракторов, главная цель которых — найти оптимальные размеры экстракторов и тем самым получать экономию при изготовлении и эксплуатации аппаратов. Эти вопросы целесообразно решать лишь для аппаратов, имеющих широкое промышленное применение. Поэтому нельзя считать оправданным проведение работ по созданию методов расчета и моделирования экстракторов устаревшей конструкции, например, распылительные, насадочные и другие колонны, или имеющих узко-ограниченную область применения. [c.103]

Как уже говорилось в главе VI, процесс, протекающий в наса-дочном аппарате, можно анализировать, рассматривая движение по колонне ди( еренциального элемента жидкости, принимаемого за беспроточный абсорбер идеального смешения. Условия, обеспечивающие моделирование поведения насадочной колонны изменениями, происходящими в таком дифференциальном беспроточном абсорбере, можно выразить следующим образом. Отношение числа молей не- [c.182]

В настоящее время определились три подхода к созданию кинетического расчета и осуществлению моделирования хемосорбционных процессов. Первый из них заключается в использовании зависимостей, основанных на эмпирических коэффици ентах массопередачи. Однако, поскольку представления о кинетике процесса, привычные для чисто массообменных процессов, в данном случае не пригодны, экстраполяция эмпирических значений Кг о. связана со значительными погрешностями. Эмпирический подход не отражает физической сущности процесса и не может объяснить, например, сильную зависимость коэффициента массопередачи при хемосорбции от концентрации передаваемого компонента в газе в барботажных колоннах и в насадочных аппаратах. Так, в аппарате с седловидной насадкой изменение Лг только с 10 до 20% (об.) приводит при определенных условиях к снижению К/а приблизительно на 307о. Количественно уменьшение К/а зависит от области протекания химической реакции, однако использование эмпирических значений Кг а при экстраполяции в сторону больших Лг приведет к существенной ошибке. В то же время следует отметить значительно более слабый характер указанной зависимости в аппаратах пленочного типа. Поэтому если мы воспользуемся эмпирической зависимостью /Сг й(Лг), найденной, скажем, в опытах на барботажной колонне, для моделирования аппарата пленочного типа, то погрешность может быть велика, причем высота моделируемого аппарата может быть завышена и занижена в зависимости от направления экстраполяции. [c.164]