Степень продольного перемешивания

Движущая сила массопередачи имеет максимальное значение при работе аппарата в режиме идеального вытеснения число единиц переноса и высота аппарата в этом случае минимальны. В реальных аппаратах движение фаз может в значительной степени отличаться от модели идеального вытеснения. Степень отклонения реальной структуры потоков от модели идеального вытеснения (степень продольного перемешивания) для колонных аппаратов чаще всего оценивается на основе диффузионной модели коэффициентами продольного перемешивания. [c.53]

Прежде чем перейти к рассмотрению этих моделей, введем понятие продольной симметрии потоков в аппарате. Потоки, имеющие одинаковую степень продольного перемешивания по фазам, будем называть симметричными. При этом степень продольного перемешивания можно оценивать числом ячеек полного перемешивания п и коэффициентом продольного перемешивания Тогда математические модели процесса абсорбции для насадочного аппарата можно классифицировать следующим образом [c.417]

Прежде чем перейти к рассмотрению этих моделей, введем понятие продольной симметрии потоков в аппарате. Потоки, имеющие одинаковую степень продольного перемешивания по фазам, будем называть симметричными. При этом степень продольного перемешивания можно оценивать как числом ячеек полного перемешивания п, так и коэффициентом продольного перемешивания Тогда математические модели процесса абсорбции в насадочном аппарате можно классифицировать следующим образом симметричная модель — пь = пс=М асимметричная модель — щ Ф па П1 = Nй о = полностью симметричная модель — Пь Па = оо или 1 полностью асимметричная модель — х, с = 1 = = оо или Их. = сю, е = 1- [c.244]

В то же время, если скорость процесса в целом лимитируется химической реакцией, то представляется возможным рассматривать систему как реактор непрерывного действия с перемешивающим устройством. В промежуточном случае для расчета скорости протекания химических реакций требуется знание механизма контакта между газом и твердыми частицами. Необходимо располагать точной информацией о режиме газового потока через непрерывную фазу (т. е. идеальное вытеснение или полное перемешивание степень продольного перемешивания), скорости межфазного обмена газом, распределении пузырей по размерам, а также о соотношении диаметров облака циркуляции и пузыря. [c.336]

Количественные гидродинамические характеристики насадочных колонн ниже точки инверсии. К важнейшим параметрам гидродинамической структуры потоков в насадке ниже точки инверсии относятся перепад давления в насадке, отношение скорости газа (пара) к скорости в инверсионной точке, длительность пребывания потоков в аппарате, доля эффективно используемого объема системы, степень продольного перемешивания в колонне, характер и интенсивность обменных процессов в жидкой, газообразной (паровой) фазах и т. п. [c.394]

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]

Для определения степени продольного перемешивания обычно используется импульсный метод. Вычисляя моменты функции распределения по времени пребывания элементов индикатора в колонне, а также используя соотношение между числом ячеек и коэффициентом продольного перемешивания [c.418]

На рис. 207 приведена зависимость изменения коэффициента массообмена Коу и высоты слоя насадки 2 от степени продольного перемешивания. [c.419]

Рис. 207. Зависимость изменения коэффициента массообмена и высоты слоя насадки от степени продольного перемешивания система аммиак — вода насадка кольца Рашига 15X15 жж

Анализ ячеечной модели в стационарных условиях. В зависимости от степени продольного перемешивания в аппарате объемный коэффициент массопередачи изменяет свое значение. Расчет его по среднелогарифмической движущей силе справедлив только для режима полного вытеснения, т. е. при числе ячеек п оо. При этом значении объемный коэффициент массопередачи определяется из следующего выражения [c.248]

Приведенные зависимости учитывают соответственно влияние поперечной неравномерности потока жидкости, продольного перемешивания жидкости, уноса жидкости и продольного перемешивания пара. Параметрами гидродинамических моделей здесь являются доля байпасирующей жидкости 0, характеризующая степень поперечной неравномерности потоков, число секций Полного перемешивания S, характеризующее степень продольного перемешивания жидкости, относительный унОс жидкости е. [c.201]

Параметр диффузионной модели Ре характеризующий степень продольного перемешивания на тарелке, может быть определен следующим образом [c.105]

Наряду с этим при оценке эффективности конструкции следует учитывать тенденцию к образованию эмульсий и степень продольного перемешивания. [c.20]

Параметры математических моделей гидродинамических структур потоков определяются путем сравнения теоретических и экспериментальных функций РВП или их статистических характеристик. Поскольку кривые функций РВП для двухфазных течений в массообменных аппаратах несимметричны и при значительной степени продольного перемешивания отличаются от нормального закона, ни одна из статистических характеристик не определяет однозначно всей кривой распределения. В связи с этим для определения параметров Ре и и целесообразно использовать одновременно несколько статистических характеристик функций распределения. [c.140]

Данные по удерживающей способности определяют производительность колонны и ее сечение, а по массопередаче и степени продольного перемешивания — высоту единицы переноса и полную высоту колонны. [c.118]

Знание степени продольного перемешивания при экстракции в колонных аппаратах важно для их проектирования, а также при изучении процессов, происходящих при массопереносе. Для того чтобы воспользоваться методами расчета, описанными в главе 5, необходимо иметь экспериментальные значения продольной дисперсии, коэффициенты обратного перемешивания, а также коэффициенты массопередачи. [c.122]

Исследования показали [67—69], что высота единицы переноса (ВЕП) колонн проходит через минимум при увеличении интенсивности пульсации, что является одним из следствий продольного перемешивания. Торнтон [70] заметил влияние продольного перемешивания на эффективность пульсационных колонн, действительная степень продольного перемешивания была найдена в дальнейших экспериментах (табл. 4-2). [c.140]

Несмотря на очевидную важность процессов продольного перемешивания и растущую необходимость в методах масштабирования экстракционного оборудования, в настоящее время имеется мало сведений о степени продольного перемешивания в различных промышленных экстракторах. [c.164]

Модель массопередачи для контактного устройства. Рассматривается, например, процесс массопередачи на барботажной тарелке (в совокупности с переливным устройством) или в насадочном слое. Для массопередачи с необратимой реакцией, когда коэффициенты извлечения высоки и заметно зависят от степени продольного перемешивания потоков, разработан метод расчета аппарата на основе одномерной диффузионной модели (см. гл. 5). [c.173]

Степень продольного перемешивания фаз на данном участке аппарата выражается следующим отношением [c.138]

Из данного уравнения непосредственно следует, что степень продольного перемешивания потока однозначно характеризуется критерием Ре, значения которого изменяются от нуля для аппарата полного перемешивания до бесконечно большого значения для аппарата идеального вытеснения. [c.128]

Степень продольного перемешивания потока в секционной модели определяется числом секций полного перемешивания или каскадом аппаратов полного перемешивания, воспроизводящим на выходе из рассматриваемой системы заданную функцию РВП. Следует помнить, что если коэффициент турбулентной диффузии характеризует степень дисперсности любого потока при известных физико-химических его свойствах и заданной конструкции аппарата, то число секций полного перемешивания может характеризовать степень дисперсности этого же потока только при фиксированной скорости его течения и длине потока. [c.131]

В двухпоточной секционной модели [11] — см. рис. 4.5 — поток считается состоящим из двух параллельных ветвей, каждая из которых характеризуется своей заданной степенью продольного перемешивания и средним временем пребывания. Поскольку поперечная диффузия обычно на порядок меньше продольной, обмен массой между двумя потоками не рассматривается. Двухпоточные комбинированные модели более полно описывают структуру потоков, характеризующуюся значительной поперечной неравномер- [c.137]

Для дисперсии газожидкостного слоя на перекрестно-прямоточных контактных устройствах переход от барботажного режима к режиму инверсии фаз приводит к уменьшению степени продольного перемешивания жидкости, поэтому кривые зависимости дисперсии времени пребывания от среднего времени пребывания легкой фазы имеют ярко выраженные точки перегиба и максимумы, соответствующие переходу от одного гидродинамического режима движения к другому [4]. [c.147]

На степень продольного перемешивания жидкости заметное влияние оказывают также нагрузка по жидкости и высота переливной планки. Увеличение расхода жидкости приводит к уменьшению перемешивания вследствие приближения характера [c.147]

В работах [192, 194] опыты с той же барботажной колонной (0к = 300 мм, 1 = 5,5 м) показали, что степень продольного перемешивания газового потока достаточно велика коэффициент продольного перемешивания для газа -оказался В оего лишь в 3—5 раз меньше, чем для жидкости. При увеличении скорости газа число Ре сначала уменьшалось, а затем принимало примерно /постоянное значение, равное Ре 8. [c.197]

Степень продольного перемешивания фазы х больше, чем фазы у Реу>Рбзс. Структуру потока фазы у опишем ячеечной моделью, а фазы X — рециркуляционной моделью. Параметры моделей при этом выразятся следующим образом [c.227]

Степень продольного перемешивания фазы у больше, чем фазы х Резс>Реу. Для потока фазы х используем ячеечную модель, а фазы у — рециркуляционную. Параметры продольного перемешивания фаз определяются равенствами [c.228]

Для пояснения этого эффекта предложено несколько моделей-(см. работы Мэйя 1 и ван Деемтера Ван Деемтер принимает во внимание скорость массопередачи между разжижающей и плотной фазами (в форме высоты единицы переноса) и степень продольного перемешивания газа в плотном слое (предполагая равную степень смешения частиц и выражая ее через высоту смешения). Он предлагает графики, по которым степень превращения можно найти по двум указанным параметрам, зная скорость превращенпя. Более надежных данных пока еще не опубликовано. [c.196]

Данилычев И. А., Плановский А. Н., Чехов О. С-. Исследование массообмена в жидкой фазе на ситчатых тарелках с учетом степени продольного перемешивания, Хим. пром., № 10, 766 (1967). [c.577]

Степень продольного перемешивания /, измеренная с помощью пьезокварцевых датчиков из цпрконата бария, описывается эмпирической зависимостью [82] [c.186]

При расчете Ему для тарелок провального типа без большой погрешности можно принять наличие полного перемешивания жидкости ( = 1). Оценку степени продольного перемешивания жидкости в области средних нагрузок по газу и жидкости (в диапазоне устойчивой работы тарелок) можно проводить на основе следующих рекомендаций [74] число секций я для колпачковых и клапанных тарелок следует принимать на единицу больше числа рядов колпачкон или клапанов для тарелок из 5-образных элементов — равным числу барботажных зон или числу паровых патрубков для ситчатых и клапанных тарелок — из расчета, что одна секция примерно соответствует длине пути жидкости, равной (2—3) Ап, или 150—200 мм. [c.202]

В орошаемой насадке значение коэффициента выше. Приближенная величина Dr для условий работы промышленных насадочных аппаратов составляет примерно 100—500 см /с. При таких значенияхДг величина Вор, характеризующая степень продольного перемешивания, высока, что говорит об отсутствии влияния на эффективность абсорбции продольного перемешивания газа. Однако в некоторых случаях (например, при малой скорости газа и очень высокой плотности орошения) отрицательное влияние продольного перемешивания следует учитывать, особенно, если требуется обеспечить высокий коэффициент извлечения. [c.78]

При равной эффекгивности механического перемешивания (одинаковом подводе внешней энергии) эффективный коэффициент продольного перемешивания в потоках фаз Езф практически одинаков в обоих типах колонн (РДЭ и виброэкстракгоре). Однако при оценке влияния продольного перемешивания на эффективность массообменного процесса следует оперировать не самим коэффициентом Езф, а его отношением к средней скорости потока соответствующей фазы. (Эти отношения можно рассматривать упрощенно как диффузионные добавки на продольное перемешивание в фазах в эффективную высоту единицы переноса.) В соответствии с изложенным выше степень продольного перемешивания для вибрационного экстрактора примерно вдвое ниже, чем для колонны типа РДЭ того же диаметра. Именно поэтому наряду с высокой производительностью промышленные виброэкстракгоры обладают также более высокой по сравнению с РДЭ массообменной эффективностью. [c.1111]

Степень продольного перемешивания в экстракторе может быть оценена несколькими способами. Наиболео простой способ состоит в измерении концентрации переносимого вещества по длине колонны в стационарных условиях массопереноса. Продольное перемешивание может быть в таком случае оценено путем сравнения экспериментально найденного профиля концентраций с теоретическим. Последний рассчитан Мияучи с Вермюленом с использованием одномерной модели продольного перемешивания [21 и Прохазкой и Ландау [31 с использованием балансовых соотношений. [c.122]

Вестертерп и Ландсман [88] изучали продольное перемешивание в двух небольших роторно-дисковых колоннах диаметром 4,1 п 5,0 см, используя воду в качестве гомогенной фазы. Степень продольного перемешивания определялась методом ступенчатого введения индикатора (раствора едкого натра). Результаты интерпретировались по диффузионной модели. На основании зависимости кажущихся коэффициентов продольной диффузии (при постоянных скоростях перемешивания) от потока через колонну было найдено, что продольная диффузия может быть рассмотрена как суммарный результат двух эффектов. Первый отражает продольное перемеши- вание, возникающее в результате движения жидкости. Эта величина пропорциональна скорости жидкости в колонне. Второй эффект отражает продольное перемешивание вследствие вращения ротора, и его вклад приблизительно пропорционален скорости вращения. [c.150]

Практически все исследования ограничивались применением воды в опытах с однофазными и двухфазныхми потоками. В связи с этим очень мало данных о влиянии физических свойств жидкостей на степень продольного перемешивания. В большинстве экспериментов изучались потоки лишь в одной фазе. Введение второй (дисперсной) фазы, несомненно, должно влиять на характер потоков в сплошной фазе, что подтверждено на практике. Например, обратное перемешивание в сплошной фазе может быть вызвано образованием вихрей в кормовых частях капель или увлечением каплями сплошной фазы. [c.164]

В литературе мало сведений о степени продольного перемешивания дисперсной фазы в экстракторах. Измерить ее более сл ожно, чем в сплошной фазе. Кроме того, трудно объяснить и скоррелировать данные вследствие более сложной природы явлений, приводящих к продольному перемешиванию дисперсной фазы. В этом направлении значительные успехи достигнуты Мишеком и Родом [1061, которые предложили концепцию о прямом перемешивании, а также Бэллом [151, проводившим работы на пульсационной колонне [c.164]

За последние десять лет наблюдается быстрое развитие и совершенствование экспериментальных методов измеренйя степени продольного перемешивания. Поэтому важно, чтобы разработанные методы нашли применение при изучении процессов в промышленных аппаратах. [c.165]

Противоток в двухфазной системе детально рассмотрен Левен-шпилем [22], который принял, что поток в любое мгновение является идеальным. Отклонение от идеальности можно учесть таким же образом, как учитывается степень продольного перемешивания при проектировании экстракционного оборудования. [c.366]

Структура газожидкостной смеси при однонаправленном движении двух фаз с сильно различающимися плотностями соответствует определенной степени продольного перемешивания, й при неравномерной подаче газа возможно образование байпасных потоков. Вследствие высоких скоростей газа и малого времени пребывания газожидкостной смеси в зоне контакта различные виды неравномерностей и, особенно, байпасные потоки сильно влияют на общую эффективность массопередачи прямоточных контактных устройств, [c.120]

В режиме подвисания структуры потоков жидкости и газа соответствуют определенной степени продольного перемешивания и могут характеризоваться также появлением застойных зон при маль1Х размерах элементов насадки или байпасных и циркуляционных потоков при насадке сравнительно больших размеров. Высокие скорости газа в режиме подвисания вызывают эмульгирование потоков. Эти нагрузки в целом ряде случаев рекомендуются в качестве верхнего предела эффективности работы колонны. При дальнейшем увеличении скорости газа наступает режим захлебывания— заметно возрастает количество жидкости7 удерживаемое в [c.122]

Ступенчатое изменение концентраций по сравнению с импульсной его подачей легче реализуется на практике. Однако положение Лкривых менее чувствительно к изменению степени продольного перемешивания потока, чем положение С-кривых. Указанные обстоятельства в основном и определяют выбор той или иной методики изучения дисперсии потоков. [c.143]

Движение пузырей газа в барботажном слое резко увеличивает интенсивность продольного перемешивания жидкости, поэтому в барботажных и дисперсных двухфазных системах на контактных устройствах степень продольного перемешивания жидкости существенно зависит от расхода легкой фазы. Так, в барботажном слое переход от барботажного к пенному режимам приводит к увеличению продольного перемешивания жидкости, которая становится особенно заметной при пульсациях газожидкостного слоя [23]. Дальнейшее увеличение нагрузок в инверсионном режиме приводит уже к уменьшению продольного перемешивания жидкости [24]. Отмеченные закономерности изменения продольной турбулентной диффузии подтверждаются также результатами изучения дисперсии жидкости в барботажном слое на перфоративных контактных устройствах в колоннах диаметром от 40 до 160 мм. [c.147]