Пузыри газовые барботаж

Большинство промышленных процессов в псевдоожиженных системах реализуется в металлических аппаратах, поэтому они недоступны для визуальных наблюдений. Однако наличие газовых пузырей часто можно обнаружить по флуктуациям давления газа или по вибрации аппарата (особенно в случае псевдоожиженного слоя больших размеров.). Эти флуктуации примерно соответствуют прорыву свободной поверхности слоя крупными пузырями, и по ним можно приближенно судить о частоте барботажа пузырей. Для многих промышленных установок такая информация является единственно возможной. [c.123]

Позднее будет показано, что наблюдаемые изменения в характере газового потока вызваны движением пузырей изучение этого явления необходимо для объяснения некоторых особенностей системы, связанных с барботажем пузырей. [c.128]

Более поздние модели, включающие движение газовых пузырей в реальном псевдоожиженном слое, учитывают (целиком или частично) следующие его особенности. Псевдоожиженный слой с барботажем газовых пузырей состоит из однородной непрерывной фазы (газ движется в ней примерно со скоростью начала псевдоожижения) и дискретной фазы (газовые пузыри), содержащей остальную часть газового потока. Непрерывная фаза находится в состоянии бурного перемешивания, вызванного движением газовых пузырей, не содержащих твердых частиц и свободно поднимающихся со скоростями, зависящими от их размера. [c.335]

Изложенный механизм можно рассматривать применительно лишь к однородному псевдоожиженному слою, но не к системе, осложненной барботажем газовых пузырей. [c.419]

Характер коалесценции в псевдоожиженном слое с естественным барботажем газовых пузырей можно проиллюстрировать на конкретных примерах. [c.701]

Из приведенных примеров очевидна необходимость дальнейшего тщательного исследования взаимосвязи между характеристиками распределительного устройства и свойствами пузырей. Влияние конструкции распределительного устройства на характер барботажа пузырей в верхних зонах высоких слоев весьма невелико. Вполне возможно, что значительные участки подобных слоев почти лишены газовых пузырей это особенно важно, когда характеристики псевдоожиженного слоя пытаются определить с помощью отбора проб в фиксированных точках внутри слоя. [c.705]

Учитывая неопределенность размеров газовых пузырей при массовом барботаже, исследователи [5] приняли в качестве характерного линейного размера капиллярную постоянную [c.72]

Барботаж. При барботаже газа (пара) сквозь жидкость газовая фаза, распределяемая через отверстия различных устройств, диспергируется в последней в виде пузырей. Возникающую при этом дисперсию называют пеной. Такая пена является нестабильной и разрушается сразу же после прекращения подачи газа. Стабильные пены могут образовываться лишь при добавлении к жидкости поверхностно-активных веществ. [c.112]

Степень влияния барботажа газовых пузырей и перемешивания на результаты процесса определяется соотношением скоростей химического превращения и соответственно межфазного обмена и обратной диффузии. Эти соотношения удобно выражать в виде безразмерных критериев барботажа Б и перемешивания П. Поэтому оптимальные технологические решения для процесса с псевдоожиженным слоем должны свести к минимуму нежелательное действие перемешивания и полностью исключить влияние барботажа. [c.317]

Наблюдения за жидкостью при барботаже ее газовыми пузырями показывают [231], что возможны три следующих характерных состояния [c.478]

Приведенные выше формулы применимы для пузырьков диаметром не более 1 мм. Крупные пузыри при подъеме деформируются, приобретая эллипсоидальную форму (при = 1—5 мм) и полусферическую (при п> 5 мм), причем движение пузырей становится спиральным [9]. Закономерности, установленные для пузырей, выходящих из одного отверстия, справедливы и при массовом барботаже. если скорости газового потока невелики (0,1—0,3 м/с на свободное сечение аппарата). При больших скоростях пузыри сливаются в сплошную струю, которая разрушается на некотором расстоянии от отверстия с образованием пены. Размеры пузырей в пене различны. Для их характеристики используют средний поверхностно-объемный диаметр йср=6е./а (где е — газосодержание пены, а—удельная поверхность). [c.35]

В зависимости от режима псевдоожижения и структуры слоя различают псевдоожиженные слои однородный, неоднородный, с барботажем газовых пузырей, с каналообразованием и фонтанирующий (рис. 54). На характер псевдоожижения и структуру слоя оказывают влияние как технологические параметры (физические [c.137]

Электрическое сопротивление псевдоожиженных слоев колеблется во времени из-за барботажа газовых пузырей. Добавление в слой неэлектропроводных частиц приводит к значительным колебаниям мгновенных значений [67%], которые могут быть настолько велики, что измерение электрического сопротивления слоя носит весьма приближенный характер. Объясняется это тем, что из-за уменьшения числа проводящих цепочек, образующихся в слое, крупные пузыри разрывают большее их относительное количество. Для облегчения отсчета средних значений электрического сопротивления необходимо увеличение поверхности электродов и расстояния мел<ду ними. [c.15]

Характер псевдоожижения в значительной степени зависит от свойств твердых частиц, составляющих слой. В частности, крупные частицы одинакового размера склонны к образованию слоя с барботажем крупных пузырей. Добавление к такому слою порции более мелких частиц несколько увеличивает его однородность, газовые пузыри становятся меньше. Вообще, псевдоожижение полидисперсного слоя происходит более плавно ( мягче ). Твердые частицы, склонные к слеживанию (в частности, влажные) или агрегированию (например, очень мелкие, размером порядка микронов), образуют в области, близкой к началу псевдоожижения, слой со сквозными каналами (рис. 1-1, <3). Газ проходит по этим каналам, оставляя практически неподвижной основную массу твердого материала. В ряде случаев с ростом скорости газа каналы либо исчезают, либо сохраняются только у газораспределительной решетки (рис. 1-1, е). [c.23]

Исходя из физических представлений, можно ожидать, что интенсивность перемешивания ожижающего агента должна особенно быстро возрастать при переходе от спокойного, однородного псевдоожижения к слою с барботажем пузырей. При дальнейшем увеличении скорости газа растут размеры и количество газовых [c.212]

Большое влияние на процесс массообмена в ряде случаев ока зывает барботаж газовых пузырей. Так как контакт газа, движущегося через слой в виде пузырей, с твердыми частицами затруднен, то барботаж может снижать суммарную эффективность массообмена. Этот нежелательный эффект не играет существенной роли лишь в тех случаях, когда массообмен практически завершается в период зарождения пузырей у распределительной решетки. По этому вопросу имеются и некоторые количественные данные [167, 717]. [c.275]

Рис. Х-5. Барботаж газовых пузырей в псевдоожиженных слоях и капельных жидкостях

В основе работы тарельчатых газопромьшателей лежит взаимодействие газов с жидкостью на тарелках различной конструкции, причем характер взаимодействия в значительной степени определяется скоростью газового потока. При малых скоростях (приблшительно до 1 м/с) газы проникают через слой жидкости в виде пузырей — происходит барботаж. Эффективность пьшеулавливания в этом случае достаточна велика лишь для частиц крупнее 5 мкм. Вследствие этого, а также вследствие невысокой производительности по газу барботажные пылеуловители в настоящее время в промышленности практически не применяются. [c.133]

Исследуя каплеобразование при барботаже воздуха в воде, Ф. X. Гарнер установил, что высота подброса капель зависит от диаметра газового пузыря. Газовые пузыри диаметром меньше 5 мм разрушались с выбросом фонтанирующей струи, распадающейся на несколько капель. При этом образовались относительно крупные капли до 800 мкм, причем по мере увеличения диаметра пузыря размер капель увеличивался, а высота подброса и частота образования капель уменьшались. [c.169]

В большинстве работ 84 > 9в движение твердых частиц при газовом псевдоожижении, исследовали в слое с барботажем пузырей. При этом было показано, в частности, в работе Роу и Партриджа что именно пузыри являются основным фактором, обусловливающим перемешивание твердых частиц. В то же время, при псевдоожижении стеклянных шариков в слое диаметром 10,2 см было установлено 9 , что в отсутствие пузырей перемешивание твердых частиц следует по диффузионному механизму. Для изучения движения твердых частиц вблизи стенки аппарата применяливысокоскоростную фотосъемку было также исследовано движение отработанных частиц катализатора в промышленном аппарате 8 , [c.65]

Если свободная поверхнвсть слоя доступна для наблюдения, то можно получить дополнительную информацию. При не очень интенсивном барботаже газовых пузырей легко "наблюдать выход отдельных пузырей на поверхность слоя, а также измерить их частоту и размеры. Обычно для таких измерений необходима фото- или киносъемка, так как процесс протекает быстро и зафиксировать его с достаточной точностью визуально весьма трудно. При значительных скоростях газа невозможно различить выход отдельных пузырей и получить сколько-нибудь значительную количественную информацию. Качество визуальных наблюдений зависит от природы материала. На фото IV- особенно, четко видны полусферические вздутия на поверхности слоя порошкообразного катализатора в момент, предшествующий выходу пузыря из слоя Для образования пузырей можно ввести в минимально псевдоожиженный слой (или в слой со слабым барботажем пузырей) дополнительное количество газа через отдельное отверстие в основании слоя или внутри него. Фиксируя промежуток времени от ввода газа до выхода пузыря из слоя, легко определить среднюю скорость движения пузыря - . [c.123]

Совсем недавно было показано что в слое со свободным барботажем пузырей средние скорости пузыря часто превышают теоретические скорости подъема газовой пробки и обычно значительно больше теоретической скорости подъема пузыря. При псевдоожижении слоев кварцевого песка U f = 2,5 см/с) в аппарате квадратного поперечного сечения площадью 0,37 м установлено что скорость подъема пузыря много выше, чем мон<но ожидать, если принять скорость пузыря в коллективе равной иьоа-Следовательно, при использовании различных моделей можно в настоящее время лишь постулировать, что уравнение (VII,29а) применимо к слоям со свободным барботажем пузырей, и затем убедиться, что допущение о более высоких значениях па не дает осложнений. [c.278]

Если циркуляция в действительности существует, то скорость подъема пузыря увеличится, время пребывания пузырей в слое уменьшится и при этом понизится интенсивность газового обмена. Следовательно, в реакторах макроциркуляция, по-видимому, дает отрицательный эффект . На макроциркуляцию можно воздействовать, выбирая конструкцию распределительного устройства и размещая в слое внутренние устройства. Конструкция распределителя должна обеспечить минимальный перепад давления, необходимый для поддержания устойчивого равномерного барботажа пузырей. Это очень важный аспект, но он выходит за пределы данной главы (см. главы XIII и XIX). Совершенно очевидно , что общая циркуляция, желательная, например, для перемешивания частиц, может быть интенсифицирована путем повышения [c.308]

При изучении продольного перемешивания стеклянных шариков, псевдоожиженных в слое сетчатых колец Рашига, установлено что в присутствии последних псевдоожижение становится более однородным, а продольное перемешивание газа уменьшается. С увеличением скорости газового потока число Боденштейна для продольного перемешивания проходит через минимум при порозности в интервале 0,55—0,65. Этот минимум совпадает с переходом от режима с барботажем пузырей к сплошному потоку. Повышение расхода газа приводит к увеличеник> интенсивности движения частиц и относительному росту ограничений этого движения (из-за столкновений с насадкой и другими твердыми частицами после их столкновения с насадкой). В результате распределение ожижающего газа по поперечному сечению слоя ста новится более равномерным. Пузыри уже нельзя наблюдать визуально, хотя псевдоожиженный слой не является однородным, поскольку еще существуют области высокой и низкой [c.309]

При интенсивном барботаже газовых пузырей через столб жидкости его гидростатическое давление на дно превышает величину р Я, подобно увеличению сопротивления псевдоожиженного слоя при интенсивном образовании пузырей или порпшевом режиме [c.494]

Теплообмен. Теплообмен между стенкой колонны и псевдоожижевным слоем, как показали исследования -можно значительно иягетсифици-ровать путем барботажа газовых пузырей через жидкостной слой при низких скоростях жидкости. В то же время, при высоких скоростях жидкостного потока подобный эффект не наблюдается. Это явление, по всей вероятности, связано с перемешивающим, действием газовых пузырей . [c.675]

Односекционные слои часто успепшо работают при значительном уносе твердых частиц, обусловленном выбросом твердых частиц в сепарационное пространство при барботаже пузырей и непосредственным выносом наиболее мелких частиц газовым потоком. Количественно унос можно уменьшить, предусмотрев высокую сепарационную зону с поперечным сечением, превышающим сечение слоя. [c.714]

Удельная межфазная поверхность полидгсперсной системы газовых пузырей определяется свойствами жидкости и газа и их приведенными скоростями и не зависит от конструкции барботера. Влияние последней на газосодержание, а следовательно, и на удельную поверхность контакта фаз проявляется только при малых высотах барботажного слоя, например на ситчатых тарелках массообменных аппаратов, где высота расширяющейся струи газа соизмерима с общей высотой слоя динамической пены. Влияние свойств газа и жидкости на величину а при массовом барботаже очень сложно, доказательством чего могут, например, служить результаты исследований удельной межфазной поверхности в бар-ботажном реакторе, секционированном ситчатыми тарелками [14]. Эти опыты показали, что при приблизительно одинаковых физических свойствах жидкостей (вязкости, поверхностном натяжении и плотности) величина а для растворов электролитов оказалась значительно выше, чем для недиссоциированных жидкостей. Различие значений а наблюдалось и для разных растворов электролитов при постоянстве указанных физических свойств жидкостей. [c.19]

Анализ процесса массообмена капли с потоком в гл. 1 был основан на ряде упрощающих предположений, в том числе на предположении о наличии в потоке только одной частицы и ее сферической форме. В реальных ситуациях эти предположения далеко не всегда отражают условия межфазного массообмена в дисперсной системе. Так, при барботаже форма газовых пузырей может существенно отличаться от сферической. При наличии в потоке многих частиц на массообмен отдельной частицы могут влиять соседние частицы, присутствие которых возмущает не только иоле скоростей жидкости, но и поле концентрации растворенного вещества (гидродинамическое и диффузионное взаимодействие частиц). Описанный в гл. 1 асимпто тический Метод диффузионного пограничного слоя позволяет наряду с задачей о массообмене уединенной сферической капли рассматривать другие задачи, например [c.53]

Сказанное выше откосится главным образом к псевдоожингевию слоя пылевидных частиц током капельной жидкости (водой), т. е. к суспендированию порошкообразных тонко измельченных материалов. Псевдоожижение пылевидного вещества может быть осу-в],естЕлеко не только капельными жидкостями, но и продувкой через него паров или газов. Одпако получить гладкий псевдоожи-шеиный слой твердых частиц, подобный суспензии, с помощью газа значительно труднее. Обычко начинается барботаж мелких пузырьков газа, затем наблюдаются отдельные выбросы (всплески) твердых частиц и прорыв газа сквозь слой пылевидных частиц крупными газовыми пузырями и даже фонтанами. Может быть несколько [c.259]

Скорость ожижающего агента и у, при которой наступает унос частиц из псевдоожиженного слоя, зависит от многих факторов размера и формы частиц гранулометрического состава (щироты фракции) взаимного влияния частиц (значения порозности е) высоты ПС интенсивности барботажа газовых пузырей конструктивного оформления аппарата (в частности, высоты и конфигурации надслоевого пространства). Учесть влияние даже от- [c.232]

Псевдоожиженный (кипящий) слой (англ. fluidized bed) — слой мелкозернистых твердых частиц, находящихся в результате воздействия движущейся сквозь него газообразной или жидкой среды в псевдоожиженном (взвешенном, подвижном) состоянии, при котором силы тяжести, архимедовы силы и силы, обусловленные гидродинамическим сопротивлением и действующие на совокупность частиц слоя со стороны среды, уравновешены. При этом твердые частицы, перемещаясь в потоке в различных направлениях, находятся в движении в пределах слоя, а расстояние между ними и объем слоя меняются в зависимости от скорости среды, проходящей через него. Псевдоожиженный слой обладает следующим рядом свойств, аналогичных свойствам жидкости подвижность, текучесть, вязкость, осаждение и всплывание твердых тел, барботаж газовых пузырей [c.135]

При пузырьковом режиме в жидкости всплывают отдельные небольшие пузыри, диаметр которых определяется диаметром 5о отверстий барботера, свойствами жидкости и не зависит от давления при изменении его до 10 Па. Режим наблюдается только в том случае, когда скорость газа в отверстиях барботера Уо не превышает скорости всплывания газовых пузырей ( 0 < Vп). Для одиночных газовых пузырей с диаметрами менее 1 мм скорость всплывания можно оценить по формуле (3.2.6.7). Для пузырей более крупных размеров скорость вспльшания представляет собой практически постоянную величину, которую можно рассчитать по уравнению (3.2.6,13). Размер пузырей, отрывающихся от отверстий диаметром 8,, = 1 5 мм, при пузырьковом режиме барботажа можно оценить [1] по формуле [c.515]

Мелкие частицы могут переноситься к свободной поверхности псевдоожиженного слоя при восходящем движении газовых пузырей и агрегатов [693, 757, 758]. Однако псевдоожижение в режиме интенсивного барботажа газовых пузырей характеризуется эффективным продольным перемешиванием, ухудш ающим сепарацию в слое. Мелкие же частицы, достигшие свободной поверхности слоя вместе с агрегатами, будут вынесены только в случае распада последних, иначе они снова попадут с ними в глубь слоя [325]. [c.146]