Размер газовых пузырей, эффективны

На тарелке взаимодействие фаз происходит при диспергировании потока газа (пара) через отверстия массообменной тарелки в слой жидкости. Дисперсная фаза (пар) распределяется в сплошной (жидкой) фазе в виде струи и пузырей различного размера. Движение дисперсной и сплошной фаз на тарелке чаще всего перекрестное. Различают три гидродинамических режима работы барботажной тарелки пузырьковый, пенный и режим уноса. Эффективным режимом работы тарелок является пенный режим. При пенном режиме работы тарелки газовая струя на некоторой высоте слоя, распадается на пузыри. Таким образом, на тарелке можно вьщелить две основные характерные области (рис. 4.1) [c.126]

В ряде случаев варианты конструктивного оформления деталей, размещаемых в псевдоожиженном слое, ограничены, тем не менее имеются благоприятные возможности для надлежащего выбора размера и расположения теплообменных труб, ориентации и формы разного рода устройств, способствующих более однородному псевдоожижению. Конструктивные соображения могут, однако, потребовать противоположных решений, так что приходится идти на компромисс. Например, химические реакции и процессы массообмена в псевдоожиженном слое протекают обычно более эффективно при меньших размерах газовых пузырей и равномерном их распределении в объеме слоя это следует учитывать, конструируя систему перераспределительных перегородок, С другой стороны, перемещение твердых частиц, вызываемое движением газовых пузырей, благоприятно сказывается на теплообмене слой — поверхность и> перемешивании зернистого материала в таких процессах, естественно, система перераспределительных перегородок не должна быть чрезмерно развитой, чтобы не препятствовать интенсивному движению твердых частиц. [c.522]

В работе [141] сделана попытка учесть влияние увеличения размеров газового пузыря при его подъеме в псевдоожиженном слое на процесс массообмена. Однако эта попытка имеет полуэмпирический характер. В работе [142] с целью учета конвективной дисперсии целевого компонента, обусловленной нерегулярным хаотическим движением газа на уровне отдельных твердых частиц, в уравнение конвективной диффузии вместо эффективного коэффициента диффузии вводилась тензорная величина — тензор коэффициентов дисперсии. При этом использовались выражения для коэффициентов дисперсии, в которые входит относительная скорость газа и твердых частиц. [c.193]

Качественно иная структура слоя была при работе о решеткой N2 3, когда реализовался струйный режим истечения газа из отверстий размер образующихся газовых пузырей резко возрастал до 0Д5 см, В этих условиях газовый обмен между пузырями и непрерывной фазой не -значителен ( X 8), но, по-видимому, высокая эффективность контакта фаз в прирешеточной струйной зоне ком - [c.33]

Скорость массообмена лимитируется проникновением вещества в частицу диффузионное сопротивление пограничной пленки около частицы пренебрежимо мало В1, > 10 ). Следовательно, для отдельно взятой частицы полное диффузионное сопротивление будет определяться выражением (62), а его абсолютная величина близка к 1/р. При этом на поверхности частицы концентрация Ср вещества (в условиях опыта — влаги) равновесна его концентрации в потоке агента V. В псевдоожиженном слое равновесная концентрация Ср может установиться лишь на поверхности частиц, расположенных у межфазной границы (газовый пузырь — непрерывная фаза). Внутри агрегата частиц можно предполагать застойную зону, куда условно не проникает ожижающий агент с рабочей концентрацией вещества У. По этой причине частицы внутри агрегата не принимают активного участия в массообмене (на их поверхности не устанавливается концентрация Ср). Однако агрегаты в псевдоожиженном слое постоянно разрушаются и возникают вновь. Через какой-то промежуток времени частицы, находившиеся внутри агрегата, окажутся в контакте с потоком ожижающего агента, на их поверхности установится концентрация Ср и начнется диффузия вещества внутрь частицы. Скорость массообмена будет при этом определяться долей частиц в слое, находящихся единовременно в активном контакте с газом, а следовательно, и частотой распада агрегатов. Так как при увеличении скорости ожижающего агента Ке) распад и возникновение новых агрегатов происходят более интенсивно, то скорость массообмена в псевдоожиженном слое должна возрастать при увеличении Ке. При достаточно высоких значениях Ке, когда каждая частица будет находиться в зоне высокого потенциала, можно ожидать замедления роста В при увеличении Ке и асимптотического его приближения к постоянным значениям, соответствующим величинам С. Такого же эффекта (приближение эффективных величин В к истинным, соответствующим чисто внутренней задаче) следует ожидать при переходе к более крупным частицам, условия обтекания которых более благоприятны (меньше поперечная неравномерность). Результаты опытов с частицами силикагеля размером 5,13 мм подтверждают это положение. [c.175]

Эффективное удаление газов из растворителей может быть достигнуто их выдерживанием под вакуумом. Обычно для этого достаточно в течение 3—10 мин перемешивать растворитель с с помощью магнитной мешалки в колбе Бунзена, подключенной к водоструйному насосу. В некоторых случаях возникают затруднения при определении момента окончания дегазации, так как пузырьки газа постепенно сменяются паровыми пузырями при вскипании растворителя. Опыт показывает, что при дегазации в колбе Бунзена газовые пузырьки более многочисленны и меньше размером. Увеличение размеров и уменьшение числа пузырей свидетельствуют о том, что дегазация переходит в кипение. [c.186]

Тарельчатые скрубберы. В основе работы этих аппаратов лежит взаимодействие газов с жидкостью на тарелках различной конструкции, которое в значительной степени определяется скоростью газового потока. При малых скоростях (до 1 м/с) газы проникают через слой жидкости в виде пузырей (барботаж). С ростом скорости газов взаимодействие газового и жидкостного потоков протекает более интенсивно и сопровождается образованием высоко-турбулизованной пены, в которой происходит непрерывное разрушение, слияние и образование новых пузырьков. Поэтому пылеуловители такого типа часто называют пенными аппаратами. Они достаточно эффективны при улавливании частиц размером крупнее 2 мкм. [c.306]

Кунии и Левеншпиль использовали [158] предложенную ими [140] модель движения газовой и твердой фаз и псевдоожиженном слое не только при моделировании изотермических химических реакций в псевдоожиженном слое, но и для описания процессов тепло- и массопереноса в этой физической системе. Сопоставление результатов расчета этих процессов, а также химических процессов с экспериментальными данными показывает, что надлежащий выбор эффективрого размера газового пузыря позволяет добиться хорошего сввпадения теоретич ких и эксперийен-тальных данных. При этом оказывается, что эффективный размер газовых пузырей имеет реальное с физической точки зрения значение, т. е. согласуется с экспериментально наблюдаемыми размерами газовых пузырей. [c.232]

Лабораторные исследования кинетики окисления (по сульфитной методике) в реакторах небольших объемов типов РМС и РМЦ показали, что эти аппараты по эффективности превосходят аппараты барботажного типа. Действительно, при механическом перемешивании жидкости вследствие развитой ее турбулентности достигается наиболее тонкое диспергирование пузырьков газа, что при достаточно высоком газосодержании создает большую удельную поверхность контакта фаз. Однако при увеличении диаметра реактора D с сохранением D/d = onst отношение окружной скорости мешалки к расстоянию от ее лопастей до стенок аппарата, которое в какой-то мере характеризует область распространения газовых пузырей в объеме жидкости, изменяется пропорционально величине Re /D. Это является одной из причин наблюдаемого относительного снижения эффективности массопереноса в газожидкостных реакторах при увеличении их размеров. К сожалению, мы не располагаем достаточным количеством данных для оценки критерия эффективности реакторов больших объемов с механическим диспергированием газа. Но, вероятно, на начальном этапе оптимизации такой анализ можно провести по результатам исследований аппаратов малых объемов. [c.127]

При иерархич построении квазигомогенного приближения производят операцию осреднения (сглаживания) флуктуаций порядка предыдущего (мелкомасштабного) структурного уровня Для этого необходимо, чтобы характерный масштаб / предыдущего уровня был много меньше харак терного масштаба L последующего уровня и система содержала на уровне L макроскопически большое число неоднородностей масштаба / Кроме того, должен существовать промежут размер X I X L) такой, чтобы параметры ф после осреднения по объему (или пов-сти Х ) прел ставлялись уже не флуктуирующими, а регулярными ф-ция ми пространств координат с характерным масштабом изменения L Масштаб X значительно превышает характерное расстояние, на к-ром взаимодействуют флуктуации масштаба/-т наз радиус корреляции Область осреднения размера X наз элементарным физ объемом (или макроточкой) Напр, для процесса хим абсорбции газа жидкостью в двухфазном реакторе барботажного типа / соответствует масштабу газового пузыря, а L-размеру реактора Осреднение концентрации компонентов в каждой фазе проводят по элементарному объему Х , содержащему достаточно большое число пузырей, но значительно уступающему объему реактора Линейный размер X выбирается с учетом интенсивности локального гидродинамич перемешивания Объем Х рассматривается как макроточка с эффективными (т е усредненными по времени наблюдения) значениями коэффициентов массоотдачи, уд тепловыделения, распределения в-в между фазами и т п, к-рые необходимы для составления кинетич ур-ний отдельньи стадий Ур-ния баланса массы и энергии затем составляют с учетом перемешивания в масштабе всего реактора [c.633]

Были попытки доказать наличие у кипящего слоя и такого псевдожидкого свойства, как поверхностное натяжение. Фурукава и Омае [125] измеряли эффективный коэффициент поверхностного натяжения кипящего слоя а по классическому методу отрыва газового пузыря, вдуваемого в слой. По оценке авторов, 0 ЮО— 200 дин/см. С другой стороны, Девидсон и Харриссон [47], оценивая размеры и скорость подъема газовых пузырей, возникающих внутри кипящего слоя, исходят из предположения полного отсутствия поверхностного натяжения на границе пузырей с основной фазой кипящего слоя и считают, что все вытекающие отсюда количественные следствия хорошо подтверждаются опытными данными. [c.281]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология