Барботажный куб, массопередача при

Когда механизм массопередачи в полой колонне определяется лимитирующим сопротивлением дисперсной фазы, процесс имеет в общем случае нестационарный характер, что подтверждается рядом экспериментов [И, 30—33]. Это в значительной мере определяет низкую эффективность массо- и теплообмена между фазами в барботажных и распылительных колоннах. [c.248]

Заполнение колонны неупорядоченной насадкой не приводит к значительному изменению скорости массопереноса в сплошной фазе. При расчете коэффициентов массопередачи в сплошной фазе применительно к колоннам с крупной насадкой удовлетворительные результаты дает использование формул, которые были получены для расчета массопереноса в распылительных и барботажных колоннах. [c.269]

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]

Стратегия системного подхода к исследованию диффузионных процессов основана на предварительном анализе априорной информации о физических особенностях процесса и качественном анализе структуры математических зависимостей, которые могут быть положены в основу описания процесса массообмена на тарелках барботажного аппарата. Процесс массопередачи включает рассмотрение его на микро- и макроуровнях (молекулярное и макромолекулярное взаимодействие). [c.103]

Рассмотрим методы проверки адекватности на примере исследования модели процесса массообмена иа барботажных тарелках. Очевидно, следует различать два этапа проверки адекватности модели реальному процессу первый - это проверка адекватности модели структуры потока жидкости (по С-кривой, -кривой и т. д.) второй - проверка адекватности модели реальному процессу массопередачи. [c.131]

Эти зависимости были положены в основу определения ко-э4)фициентов массоотдачи и р у. Накоплен большой экспериментальный материал о работе различных контактных устройств - пленочных, насадочных и барботажных тарельчатых колонн с использованием смесей различного класса. Как правило, данные получены в области средних концентраций в режиме полного орошения. При этом было отмечено, что зависимость коэффициента массопередачи монотонно возрастает. [c.137]

Массопередача в барботажных абсорберах [c.622]

В барботажных аппаратах трудно определить истинную поверхность соприкосновения фаз, поэтому коэффициент массопередачи в этих аппаратах относят к единице площади тарелки. Уравнение массопередачи для одной тарелки можно написать в следующем виде [c.622]

Иногда предпринимаются попытки разработать методику расчета барботажных реакторов на основе закономерностей массопередачи из одиночного газового пузыря, поднимающегося в слое жидкости с определенной скоростью. Процесс массопередачи из недеформированных пузырей малых размеров нетрудно организовать при продувании газа в жидкость с малыми скоростями через тонкие отверстия (например, через пористую керамическую перегородку). Однако результаты исследований, полученные в таких условиях, не всегда можно использовать при расчете промышленных аппаратов, заполненных сильно турбулизованной газожидкостной смесью, для которой такие понятия, как диаметр газового пузыря и скорость его подъема, становятся весьма условными. [c.38]

Анализируя уравнение (11.68), следует отметить вытекающую из него независимость коэффициента массопереноса от размеров газового пузыря, что подтверждается и экспериментальными данными. Это положение несколько облегчает задачу расчета массообмена в барботажных реакторах, однако остается неопределенность относительно поверхности контакта фаз, для нахождения которой до сих пор нет надежных рекомендаций. Поэтому при описании кинетики газожидкостных реакций часто пользуются объемным коэффициентом массопередачи характеризующим собой количество вещества В, прореагировавшего в 1 м реакционного объема аппарата. В связи с этим следует вернуться к уравнению (И.55), в котором скорость реакции зависит от газосодержания системы. Появление в нем объясняется тем, что удельная поверхность а отнесена к реакционному объему аппарата Ур, т. е. к объему газожидкостной смеси. Если отнести поверхность контакта фаз к объему жидкости, участвующей в массообмене, то уравнение (И.55) не будет содержать параметра 1 — фр. Из этого следует, что для исключения 1 — ф из эмпирических уравнений, характеризующих объемный коэ ициент массопередачи, его нужно относить к объему жидкости, находящейся в реакционной зоне аппарата. [c.41]

Существенного влияния скорости жидкости на массопередачу в пустотелых барботажных колоннах не обнаружено. [c.73]

Объемные коэффициенты массоотдачи и массопередачи. Поверхность контакта фаз, к единице которой отнесены коэффициенты массоотдачи и массопередачи, в большинстве случаев трудно определить. Как будет показано ниже, в барботажных массообменных аппаратах эта поверхность представляет собой совокупность поверхностей брызг, пены и пузырей в насадочных аппаратах — некоторую активную часть геометрической поверхности насадки, смачиваемую жидкостью. Поэтому коэффициенты массоотдачи и массопередачи часто относят не к поверхности контакта фаз Р, к рабочему объему аппарата V, который связан с поверхностью зависимостью [c.409]

Высота аппаратов со ступенчатым контактом. Высоту аппаратов этого типа, в частности тарельчатых колонн, иногда выражают через объемный коэффициент массопередачи, согласно уравнению (Х,77) или (Х,77а). В барботажных аппаратах величина Ку должна рассчитываться на единицу объема слоя пены или эмульсии, в котором происходит в основном массообмен. Однако ввиду трудности определения объема подвижной пены коэффициенты массопередачи относят к единице рабочей площади тарелки. Эти коэффициенты массопередачи, обозначаемые через Кз, связаны с коэффициентами массопередачи Ку и Ку (например, прн расчете по фазе Ф ) соотношением [c.424]

Аппараты, в которых осуществляются абсорбционные процессы, называют абсорберами. Как и другие процессы массопередачи, абсорбция протекает на поверхности раздела фаз. Поэтому абсорберы должны иметь развитую поверхность соприкосновения между жидкостью и газом. По способу образования этой поверхности абсорберы можно условно разделить на следующие группы 1) поверхностные и пленочные 2) насадочные 3) барботажные (тарельчатые) 4) распыливающие. [c.442]

Брызгоунос. Как отмечалось в главе И, при определенных скоростях газ начинает увлекать с собой капли жидкости, которые образуются при разрыве пузырьков, выходящих на поверхность барботажного слоя при этом капли попадают с потоком газа на вышерасположенную тарелку. Унос жидкости газовым потоком приводит к снижению движущей силы процесса массопередачи, увеличению жидкостной нагрузки сливных устройств, потере абсорбента с уходящим из абсорбера газом и является одной h i основных причин, ограничивающих возможность интенсификации тарельчатых аппаратов. [c.464]

Перемешивание жидкости ведет к снижению средней движущей силы (см. стр. 243) и эффективность аппарата, несмотря на высокие значения коэффициента массопередачи и развитую поверхность соприкосновения фаз, оказывается низкой. Это подтверждается и опытом. Так, Шабалин [4, 51 показал, что увеличение высоты барботажного слоя приблизительно до 50 мм, приводит к значительному повышению степени извлечения компонента [c.497]

Определение поверхности контакта фаз при барботаже затруднительно, и лишь в последнее время появились исследования в этом направлении. Знание поверхности контакта фаз значительно упрощает анализ массопередачи в барботажных аппаратах. [c.559]

Изучение массопередачи в барботажных абсорберах осложнено тем, что поверхность контакта между фазами может значительно изменяться в зависимости от гидродинамических условий, в частности от скорости газа и плотности орошения. При этом трудно установить влияние указанных факторов в отдельности на поверхность контакта и на коэффициент массопередачи. [c.563]

При изучении барботажных абсорберов обычно пользуются объемными коэффициентами массопередачи или коэффициентами массопередачи, отнесенными к единице рабочей площади тарелок. [c.563]

Точное вычисление движущей силы на тарелках барботажных абсорберов затруднительно, так как она зависит от характера перемешивания фаз (стр. 243 сл.), которое еще недостаточно изучено. Обычно принимают тот или иной вид движения и перемешивания, например, для тарелок с перекрестным током среднюю движущую силу определяют по формуле (111-84), а для провальных тарелок— по формуле (111-66). Такой прием в известной степени условен и коэффициенты массопередачи, найденные на тарелках с различным перемешиванием, могут не совпадать, если только при расчете не было учтено влияние перемешивания на движущую силу. [c.564]

При выводе описанных уравнений исходили из коэффициентов массоотдачи отнесенных к единице площади тарелки. Исследования по определению поверхности контакта фаз в барботажных аппаратах (стр. 559 сл.) дают возможность найти истинные значения коэффициентов массоотдачи р. Можно ожидать, что по мере развития методов определения поверхности контакта и установления ее зависимости от различных факторов анализ массопередачи в барботажных абсорберах будут проводить именно этим способом. [c.568]

Сводка исследований массопередачи в барботажных абсорберах [c.571]

Массопередача. При изучении абсорбции в барботажных абсорберах с механическим перемешиванием жидкости большинство исследователей определяли объемный коэффициент массопередачи в зависимости от удельной мощности (мощность на единицу объема перемешиваемой жидкости) и объемного расхода газа Ур. [c.606]

Описаны опыты [220] по абсорбции СОз водой в аппарате с сплощным барботажным слоем, которому сообщались колебания частотой 20—2000 гц. Опытами установлено существование для каждой высоты слоя некоторых частот, соответствующих пикам объемного коэффициента массопередачи. Наибольшее влияние колебаний при высоте слоя 0,15 м отвечает частоте 125 гц (увеличение Ко на 70%) при больших высотах слоя пики уменьшаются и сдвигаются в сторону более низких частот. Определения формы и размера пузырьков, а также газосодержания слоя показали, что воздействие звуковых колебаний сводится к повышению газосодержания и увеличению поверхности контакта фаз. Коэффициент массопередачи, отнесенный к единице поверхности, при озвучивании уменьшается. [c.608]

Рабочими режимами тарельчатых конструкций являются барботажный — струйный и пенный (см. табл. 5). При введении тарелки в эти режимы обеспечивается максимальная поверхность контакта, а следовательно, оптимальные условия массопередачи. Любая контактная тарелка в этом оптимальном режиме дает высокую эффективность. Различаются тарелки лишь по пропускной способности. При оптимальном режиме все тарельчатые конструкции равноценны по эффективности. Те из них, которые имеют наибольшую пропускную способность по пару и жидкости, наиболее целесообразны для использования. [c.45]

Б о л ь ш а к о в А. Г. Массопередача в аппаратах барботажного типа с колпачковыми тарелками. Научные записки Одесского политехнического института. Изд. Харьковского ГУ им. А. М. Горького, т. И, вып. 2, 1954, с. 19—43. [c.346]

Концентрацию воды у поверхности нефтепродукта принимают равновесной. Удаление воды из нефтепродуктов интенсифицируется с увеличением площади контакта газовой фазы с жидкой, разности концентраций воды в них, коэффициента массопередачи. Площадь контакта может быть увеличена барботированием газа через жидкую среду, разность концентраций — созданием вакуума и понижением температуры. Поверхность контактирования при барботажной продувке газа [c.287]

В барботажных аппаратах наблюдается интенсивная циркуляция жидкости по объему Коэффициент продольного перемешивания жидкости и объемный коэффициент массопередачи возрастает с увеличением диаметра аппарата. Барботажный аппарат с соотношением Я/с от 1 до 6 работает в режиме развитого барботажа как аппарат идеального смешения. На выход целевых продуктов, в тех случаях, когда они способны к дальнейшим превращениям, влияют не только температура процесса, концентрация компонентов, продолжительность реакции, но и степень смешения начальных и конечных продуктов [c.49]

Безденежных А. А., Вил ьдтгрубе В. Б., Теор. основы хим. технол., 4, 808 (1970). Исследование массопередачи из пузырей воздуха в барботажных реакторах (при окислении смеси ацетальдегида, циклогексанона и этилацетата). [c.268]

К у 3 н е ц о в а И. М., М а м и н о в О. В., Н е с м е л о в В. В., Терпи-ловскийН. Н., Труды Казанского химико-технЪлогического института, т, 40 (2), 1969, стр. 314. Кинетические закономерности массопередачи при окислении толуола в барботажном и пенном режимах. [c.272]

Н S 1 а п g Т. С., R е i 1 1 у Р., Сап. J. hem. Eng., 47, 514 (1969). Массопередача с химической реакцией. Каталитическое окисление ацетальдегида в барботажном реакторе. [c.283]

Реакция озонирования циклододецена (первого порядка по цик-лододецену) имеет очень большую константу скорости /Ср 10 с , что приводит к чисто диффузионному механизму протекания процесса в барботажной колонне. Необходимая высота реактора может быть вычислена по скорости массопередачи, осложненной химической реакцией. Так как скорость химического взаимодействия очень велика, то для расчета можно использовать формулу (12.95) [c.310]

Для средне- и плохорастворимых газов, т. е. при Ма <0,5, повышение Ks с ростом менее значительно, чем для хорошорастворимых газов, хотя в большинстве случаев зависимость Kg от описывается линейными уравнениями (III.11). Влияние скорости газа на коэффициенты массопередачи газов разной растворимости исследовано [265] в лабораторной модели [А , = 40 мм = = 2,7 м /(м -ч)] при скоростях газа = 0,5 1,6 м/с, т. е. при условиях барботажного режима и перехода к пенному режиму. Авторы [265] наблюдали при повышении появление ячеистой пены, затем ее разрушение (с одновременным уменьшением Н и ПКФ) и возникновение взвешенного слоя подвижной нены. Тем не менее коэффициенты массопередачи Ks хорошо- и среднерастворимых газов непрерывно и линейно возрастали с повышением скорости газа (рис. III.2). Лишь в хемосорбционном процессе поглощения кислорода раствором сульфита натрия в присутствии ионов меди в качестве катализатора значение K s уменьшалось с ростом w . Следует отметить, что в опытах, результаты которых приведены на рис. III.2, в отличие от опытов, отраженных на рис. III.1, высота газожидкостного сдоя изменялась с ростом скорости газа. [c.132]

Коэф ипиенты массопередачи лежат в пределах О,7-2,5 кмол/м ч ко-эффициент полезного действия барботажных тарелок порядка 0,07-0,1. [c.225]

Высота абсорберов. Рабочую высоту Я (расстояние между крайними тарелками) барботажного абсорбера находят методами, указанными в главе X. При расчете Н ло уравнению массопередачи коэффициент массопередачи определяется с помощью уравнения (Х,47) или (Х,48). Так как расчет поверхности контакта фаз на тарелке затруднителен, при обработке опытных данных по массопередаче в тарельчатых аппаратах коэффициенты массоотдачи относят чаще всего к сечению 5,, тарелки (точно определяемая величина), либо к объему пеиы V,, -= Лгж т или жидкости на тарелке Уд — /1 5 (где и /г — высота пены и слоя жидкости на тарелке). [c.465]

Внимание, привлеченное результатами теоретического анализа преимущества прямотока перед противотоком жидкости на смежных тарелках, проведенное Киршбаумом и Льюисом в 1935 г., не получило широкого использования в промышленности из-за необоснованной идеализации ими структуры потока жидкой и паровой фаз моделью идеального вытеснения. Нами была составлена структура комбинированной математической модели потока жидкости для трех смежных тарелок и получена оригинальная усредненная структура М-й тарелки при прямотоке и противотоке жидкости [1], [2]. Аналитическое решение систем уравнений массопередачи для двух вариантов движения жидкости, при условии полного перемешивания пара, позволило получить зависимости КПД аппарата для них. Из проведенного анализа параметрической чувствительности эффективности прямотока и противотока следует, что усилия ученых и конструкторов, работающих в области интенсификации массообменных тарельчатых агшаратов не дадут желаемого результата при противоточном движении жидкости на тарелках. Поэтому при конструировании барботажных аппаратов с переливом необходимо сочетание идеальной структуры пенного слоя на тарелках (идеальное вытеснение) о однонаправленным движением жидкости на них. Проектный расчет числа тарелок по разделению смеси аце-гон-вода этанол-вода на Уфимском заводе синтетического спирта показал, что при однонаправленном движении жидкости число тарелок снижается на 30,,.50%. [c.171]

Барботажная зона почти полностью исчезает. Пена становится подвижной и сильно турбулизиро-ванной. Работа тарелки равномерна. Массопередача в основном за счет турбулентной диффузии [c.44]

Барботажные колонны работают интенсивнее башен с насадками, но создают значительное гидравлическое сопротивление потоку газа, поэтому применяются реже башен с насадками. Для абсорбции и нагревания применяются колонны и одноступенчатые барботеры. Последние представляют собой емкости, содержащие жидкость, в которую погружены колокола или трубы. Газ или пар поступает внутрь колоколов или труб и пробулькивает через слой жидкости. Площадь соприкосновения в аппаратах первого, второго и третьего типов сохраняется лишь при сравнительно спокойном прохождении газа. В. В. Кафаров, П. А. Семенов и другие ученые доказали, что при иоступлении газа с больщой скоростью поверхность пленок становится не гладкой, а волнообразной, сферическая форма капель и пузырьков газа также нарушается происходит взаимное проникновение фаз через граничные плепкн. Протекает интенсивная турбулентная массопередача, при которой трудно учесть площадь соприкосновения. [c.75]