Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Колонны массопередача в газовой фазе

    Пример 23. Определить к. п. д. перекрестноточной тарелки с кольцевыми клапанами (размеры клапана даны на рис. 32) для колонны диаметром 260 мм, а также коэффициент массопередачи в процессе десорбции диоксида углерода из его водного раствора при продувке воздухом. Концентрация СОг в растворе на входе в тарелку 0,65 г/л, на выходе с тарелки 0,12 г/л, температура на тарелке 20 С. Плотность орошения колонны 0 = 15,1 м /(м -ч). Нагрузка колонны по газовой фазе обеспечивает подъем клапанов (зазор между клапаном и плоскостью тарелки) на тарелках на высоту а,- = = 6,5 мм. Масса клапана С кл = = 0,03 кг относительное свободное сечение тарелок 5о=0,12 м /м. Высота газожидкостного слоя на тарелке Яп = 130 мм. [c.188]


    Если, например, абсорбционный процесс попадает в режим мгновенной реакции , то метод непригоден, так как коэффициент ускорения не зависит от (см. раздел V-3). Желательно, а может быть и необходимо, подбирать такую комбинацию газа и жидкости, чтобы скорость абсорбции была одной и той же во всех точках колонны и не зависела от количества абсорбированного газа. Кроме того, лучше не иметь дела с системами, в которых имеется заметное сопротивление массопередаче в газовой фазе. [c.211]

    Решение. Для решения задачи необходимо сначала определить коэффициент массоотдачи в газовой фазе. Так как сопротивление со стороны жидкой фазы при испарении жидкости отсутствует, то найденный коэффициент и будет представлять собой коэффициент массопередачи. Скорость увлажнения воздуха определим умножением вычисленного коэффициента массопередачи на разность концентраций водяного пара у поверхности жидкости и в ядре потока газа (при входе в колонну) и на поверхность контакта фаз, соответствующую 1 м высоты колонны. [c.288]

    Влияние скорости газа на К про-является при заметном увеличении сопротивления процессу массопере- дачи в газовой фазе доля сопро-тивления в газовой фазе возрастает при повышении давления. Скорость газа может оказывать заметное влияние на поверхность контакта фаз, что нередко выражается в сильной зависимости объемного коэффициента массопередачи К уа от скорости газа, как, например, в насадочных колоннах в режиме подвисания или в условиях барботажа особенно при малых скоростях газа. [c.69]

    Для насадочных колонн аналогичный анализ приведенных в табл. 3.1 уравнений дает основание считать наиболее надежными расчетными зависимостями для массопередачи в газовой фазе уравнение Жаворонкова, Гильденблата, Рамма [41] и в жидкой фазе — уравнение Гриневича и Большакова [39]. Значительное влияние силы тяжести по уравнению Онда и др. [42], такое же, как и в барботажном слое при свободном всплытии пузырей [27], едва ли возможно. [c.96]

    Для расчета массопередачи в газовой фазе в насадочных колоннах с кольцами Рашига диаметром 10—50 мм получено следующее уравнение [71]  [c.103]

    Что же касается роторно-пленочных аппаратов, то здесь появляется дополнительная возможность достигать существенных изменений гидродинамической обстановки как в обеих фазах, так и в какой-либо одной фазе, изменяя конфигурацию и скорость вращения ротора. Как будет показано ниже, в колонне с кольцевым зазором и внутренним вращающимся цилиндром можно осуществить, например, такой режим, при котором массопередача в жидкой фазе будет протекать подобно тому, как в гравитационно стекающей пленке, в то время как в газовой фазе массообмен в значительной степени будет зависеть от скорости вращения ротора. Наоборот, как следует из результатов уже рассмотренных работ [156], в ряде случаев при воздействии вращательного движения только на жидкую пленку в газовой фазе сохраняются все основные закономерности, присущие массообмену в безроторных колоннах. [c.59]


    Для газовой фазы характерно возникновение так называемых концевых эффектов на входе газа в колонну и выходе его из колонны, где массопередача протекает особенно интенсивно. Влияние высоты орошаемого участка на массопередачу в жидкой фазе проявляется вследствие известного в литературе эффекта релаксации диффузионного потока по длине стекающей пленки и, кроме того, за счет того, что на начальном участке стекания пленки степень ее закручивания, вызываемого первоначальным ее распределением, оказывается более высокой. [c.127]

    Наиболее обширные работы по массопередаче в газовой фазе в насадочных колоннах проведены на системах с постоянной поверхностью контакта при массопередаче от насадки, предварительно насыщенной жидкостью. Сопоставляя поверхность массообмена, определенную по опытным данным для орошаемой на-садочной колонны, с обобщениями по скорости массопередачи на системах с постоянной поверхностью контакта, можно получить действительный коэффициент массопередачи. [c.51]

    В работах по дистилляции число единиц переноса обычно рассчитывается как N0. г, т. е. оно основывается на изменений составов в газовой фазе даже тогда, когда значительная доля сопротивления массопередаче сосредоточена в жидкой фазе. Дополнительные сведения и примеры расчета процесса дистилляции в насадочной -колонне можно найти в литературе .  [c.349]

    Равновесие при реакциях обмена в жидкой фазе устанавливается очень быстро и без катализатора. Размеры колонн определяются скоростью массопередачи между жидкой и газовой фазами, которая лимитируется тем же пленочным сопротивлением, что и абсорбция. Следовательно, аналогичное значение имеет и высота единицы переноса. Существуют, однако, некоторые реакции, в которых равновесие устанавливается очень медленно, так что для обеспечения практически приемлемых размеров колонн необходимо применять катализатор. Примером подобной медленной реакции может служить концентрирование С с помощью изотопного обмена в жидкой фазе между растворенной СО и ионами НСО . Эта реакция настолько ускоряется катализаторами, что возникает возможность ее практического использования для разделения [29]. [c.472]

    В данном сообщении приведены результаты опытов по массопередаче в жидкой и газовой фазах, полученные на кольцевой пластинчатой тарелке (диаметр 300 мм, площадь живого сечения 12%, высота кольцевого переливного порога 100 мм) при изменении нагрузок по газу от 1 до 2,6 м сек (в полном сечении колонны) и по жидкости от б до 25 м 1 м ч). [c.37]

    Зонная модель процесса. В общем случае хемосорбционный процесс очистки газа от НаЗ в тарельчатой колонне может протекать в условиях значительного изменения концентраций компонентов и МЭА по высоте аппарата. Изучение кинетики хемосорбционного процесса показывает, что его математическая модель существенно зависит от высоты колонны, для учета указанных изменений следует рассматривать зонную математическую модель процесса хемосорбции. Приведем анализ такой модели для случая гидродинамической модели идеального вытеснения по двум фазам (рис. 1У-6). На схеме обозначены С, Ь — нагрузки колонны по газу и жидкости к — высота колонны Ка, К — коэффициенты массопередачи по газу и жидкости с — концентрация МЭА X, у — равновесие концентрации компонента п в жидкой и газовой фазах (1Р — элементарное сечение аппарата. [c.254]

    В первой зоне, в верхней части абсорбционной колонны, реакция происходит на поверхности раздела фаз. При условии быстрой реакции скорость абсорбции полностью определяется сопротивлением массопередачи в газовой фазе (аналогично физической абсорбции легкорастворимого газа). Это объясняется наличием избыточной концентрации МЭА и незначительной концентрации компонента п. [c.254]

    Модель 2. Модель идеального вытеснения по газу с проскоком по жидкости — идеальное вытеснение фазы движутся прямотоком, что возможно в колонне с насадкой. Структура потоков представлена на рис. 67. При такой структуре потоков часть газа не участвует в процессе массопередачи. Процесс массопередачи идет между частью газовой фазы и жидкостью и описывается как для моде- [c.231]

    Исследование массопередачи в газовой фазе, проведенное на системе аммиачно-воздушная смесь — вода (абсорбция), показало, что для тарелок, у которых длина пути жидкости не слишком мала, коэффициенты массоотдачи к а являются функцией двух гидравлических параметров скорости газа в колонне и статического слоя жидкости и выражаются уравнением  [c.79]

    Проведенные нами исследования процесса дистилляции в колонном аппарате с тарелками провального типа показали, что в случае массопередачи, лимитируемой сопротивлением газовой фазы, коэффициент ф не зависит от плотности орошения, но зависит от свободной площади тарелки и свойств жидкости. При этом характер этой зависимости полностью учитывается или диффузионным критерием Прандтля Рг =- (где Цсм — вязкость газовой [c.51]


    Скорость абсорбции в первой зоне (в верху насадочной колонны) полностью определяется сопротивлением массопередачи в газовой фазе, аналогично абсорбции легко растворимого газа. В этой зоне реакция проходит на поверхности раздела фаз, а равновесная [c.215]

    Скорость газа. Влияние скорости газа сказывается лишь при заметном увеличении сопротивления процессу массопередачи в газовой фазе. Показано что увеличение скорости газа в насадочной колонне в 6 раз не влияет на скорость поглощения СО2 водным раствором МЭА при атмосферном давлении. [c.108]

    Сопротивление массопередаче газовой фазы на тарелке определяется из уравнения (11.11) Nr-, составляет 0,858 около верха и 0,97 вблизи низа аппарата. Для бинарной смеси паров число S = 1,04. Уравнение (11.12) дает Nl = 23,2 и 29,5 для верха и низа колонны. В упомянутое уравнение входит параметр O , который определяется по данным Дульена и Шемилта [25] при 25°С и в предположении, что Dl пропорционален Т/ л. Эти значения Ni лежат за пределами значений Герстера и др. и весьма приближенны. Однако указанные данные почти не сказываются на результате. [c.656]

    При записи уравнений математического описания процесса абсорбции использованы следующие условные обозначения информационных переменных а —удельная поверхность насадки — диаметр насадки О —расход газа Л — удерживающая способность насадки Н — высота ячейки полного перемеши-. вания К — общий коэффициент массопередачи Kv — объемный коэффициент массопередачи L — расход жидкости т. — коэффициент фазового равновесия N — общее число ячеек полного перемещивания Шг — скорость газа, рассчитанная на полное сечение колонны а)инв — скорость газа в точке ицверсии х — концентрация компонента в жидкой фазе у — концёнтрация компонента в газовой фазе 2 —общая высота насадочного слоя 2 —текущее значение высоты наса-дочного слоя. Индексы вх — вход вых —выход г —газ ж —жидкость инв — инверсия 1, 2,. .., п — номер ячейки полного перемешивания О — начальное значение р — равновесная величина ст — статическая величина. [c.89]

    Подставляя значения kr, fe и m в уравнение (VHI. 75), получим величины коэффициентов массопередачи, отнесенных к газовой фазе, в интер1вале изменения концентрации легколетучего компонента в колонне. Результаты вычислений приведены ниже  [c.303]

    Пример X. 3. Определить высоту насадки в колонне для десорбции аммиака из водного раствора воздухом. Колонна работает в следующих условиях расход раствора аммиака 2= 1069,90 кмоль/ч концентрация аммиака в растворе на входе Сг = 0,0698 кг/кг на выходе С1 = 0,0186 кг/кг расход воздуха 0 = 530 кмоль/ч концентрация аммиака в выходящем из колонны воздухе уг = 0,1 средняя температура = 40° С диаметр колонны = 2200 мм тип насадки кольца Ращига 50 X 50 X 5 жл , загруженные внавал. Коэффициент массопередачи, отнесенный к газовой фазе, Кг = = 0,7 кмоль м ч (кмоль/кмольуК Для построения линии равновесия имеются следующие экспериментальные данные  [c.337]

    Определение коэффициента массопередачи, отнесенного к газовой фазе. Коэффициенты массопередачи в верхнем и нижнем сечениях колонны были-найдены в примереУПТ. 24 Kr.i = 19,5 м/ч, Кг, 2= 11,9 м/ч или, если концентрации выражены в мольных долях, то /Сг, i = 0,934 кмоль м -ч Ау) , /Сг, 2 = = 0,57 кмоль м ч- (Ау)-. Таким образом, коэффициент массопередачи — величина переменная следовательно, нельзя пользоваться формулой (Х.6), а нужно применять уравнение (Х.11). Для этого разделим колонну на четыре зоны и определим коэффициенты массопередачи на границах каждой зоны. Коэффициент массопередачи определяем по уравнению (Vni.75), а угловые коэффициенты линии равновесия в соответствующих точках — по уравнению (УП1.7). [c.343]

    Фирма Ликвихимнка для производства дрожжей предполагала использовать крупнотоннажный ферментер с циркуляционным перемешиванием, разработанный японской компанией Канегафучи объемом 1300 м , (рис. 4.12). Диаметр основной колонны 6,2 м, высота аппарата 30 м. Аппарат имеет основную колонну, в нижнюю часть которой начиняется компримированный воздух под давлением 3,8- 10 Па в количестве 36 тыс. норм. м /ч. Циркуляция среды обеспечивается винтовым перемешивающим устройством, направляющим газонасыщенную среду через встроенный в циркуляционный контур трубчатый теплообменник. Комбинированный принцип ввода энергии и перемешивания среды в этом аппарате позволяет эффективно турбулизпровать среду и диспергировать в ней газовую фазу. Средняя скорость сорбции кислорода в аппарате 4—6 кг О2/(ш ч) при коэффициенте массопередачи кислорода 450 ч . Производительность бнореактора при выработке дрожжей из н-парафинов — 36 т/сут нри удельных энергозатратах 2,5 кВт ч/кг биомассы. [c.205]

    Рассмотрим пример применения общей стратегии для оптимального расчета колонного секционированного бнореактора с плавающей насадкой, изображенного на рис. 4.14. Система уравнений модели бнореактора включает кинетическую модель, модель, учитывающую гидродинамическую структуру потоков в аппарате, модель массопередачи кислорода из газовой фазы в ферментационную среду и зависимости для расчета энергетических, конструктивных параметров бнореактора. [c.213]

    Однако не все имеющиеся экспериментальные данные подтверждают указанные рассуждения. Имеется только одна работа [45], в которой было показано, что процесс абсорбции аммиака водой в пузырьковой колонне при лимитирующем сопротивлении газовой фазы описывается моделью Кронига и Бринка [36]. Это означает, что безразмерный коэффициент массоотдачи должен быть близок к Sh = 17,9 и значительно выше значения Sh =6,56, вытекающего из модели чистого молекулярного переноса. По данным [46], так же быстро протекает процесс водной абсорбции хлороводорода. На пузырьках с 8, = 4 мм почти полное извлечение ( 99,5 %) достигалось при Fo = 0,25 (высота слоя жидкости 2 см). Если предположить, что степень извлечения в момент образования пузыря составляла 30-50 %, то эти данные дают значение Shoo = 12,3 13,2. При абсорбции уксусной кислоты дистиллгфованной водой [46] пузырями с 8э = 4 мм получено значение Sh = 6. В то же время добавление в воду щелочи в количестве 0,5 масс. % приводило к существенному ускорению массопередачи в пузыре. Практически полное извлечение достигалось так же, как и в случае водной абсорбции НС1, на высоте 2 см. [c.285]

    Из экспериментальных работ, посвященных изучению влияния эффекта поверхностной конвекции на скорость массопередачи без химической реакции, необходимо отметить исследования [123, 125—128]. П. Бриан с сотр. [125] в пленочной колонне из разбавленных водных растворов десорбировали в азот вещества, понижающие поверхностное натяжение (метилхло-рид, этиловый эфир, триэтиламин, ацетон). Интенсивность нестабильности критерия Марангони оценивали трассерным методом в качестве инертного трассера использовали для жидкой фазы пропилен, для газовой фазы — воду. Результаты работы свидетельствуют о том, что по достижении критического значения числа Марангони коэффициент массоотдачи в жидкой фазе увеличивается, причем максимальное увеличение составляет 3,6 (по сравнению с десорбцией пропилена из воды). Это косвенно свидетельствует о существовании поверхностной конвекции в жидкой фазе. В газовой фазе коэффициент массоотдачи оставался постоянным. [c.98]

    Аналогичный вывод о возможности использования аналогии Чилтона — Колборна для расчета массопередачи в газовой фазе при противоточном движении фаз в трубах диаметром 15, 25 и 50 мм с орошаемыми стенками был сделан в работе [72]. Коэффициент трения при этом определялся в зависимости от коэффициента сопротивления (/ = /4), скорость газа рассчитывалась на полное свободное сечение колонны. [c.104]

    Теоретический учет природы газа затруднен тем обстоятельством, что разные теории абсорбции дают разную зависимость коэффициента массопередачи от коэффициента скорости диффузии в газовой-фазе. По теории обновления /Сй пропорционален корню квадратному из О, а по классической пленочной теории между этими величинами должна наблюдаться прямая пропорциональность. Кроме того, неизвестен коэффициент диффузии фтористого водорода, с которым были проведены основные исследования по полым скрубберам. Для возможности учета природы газа были проведены специальные опыты по абсорбции фтористого водорода, хлора и двуокиси серы содовым раствором в колонне диаметром 120 м. При всех гидродинамических режимах значения объемных коэффициентов скорости абсорбции СЬ и ЗОа совпадали между собой и были в 3 раза ниже, чем лри поглощении НР. Поэтому для расчета процессов абсорбции хлора и двуокиСи серы,, а также других газов, имеющих тот же коэффициент диффузии в газовой фазе, можно пользоваться уравнением (У.15), уменьшая в 3 раза значения А, полученные для НР. Следует подчеркнуть, что применение уравнения (У.15) допустимо лишь для процессов массопередачи, в которых отсутствует сопротивление в жидкой фазе. Концентрации газовогр компонента и хемосорбента, обеспечивающие эти условия, определяются, как правило, экспериментально. [c.237]

    Абсорбция, сопровождающаяся химической реакцией. При наличии в жидкой фазе быстрой необратимой химической реакции скорость абсорбции определяется только сопротивлением массопередаче в газовой фазе. В этом случае скорость массопередачи можно установить, используя метод определения Яг. Примером может служить абсорбция NH3 раствором кислоты, SO2 раствором щелочи, H2S из разбавленного газа крепким раствором щелочи (пока растворенный в жидкости реагент быстро связывает растворенный газ). Расчет высоты колонны становится относительно простым, так как равновесное противодавление газа над раствором равно нулю. Даже" если реакция достаточно обратима, чтобы обеспечить небольшое противодавление, абсорбция может определяться сопротивлением газовой фазы и величина Яг, которая применима для случая физической абсорбции, Цррделяет скорость процесса. [c.422]

    На рис. 86 показана зависимость ВЭТТ от скорости газа [163]. При значении скорости газа т величина высоты, эквивалентной теоретической тарелке, Ы складывается из отрезков ей, йс и сЪ. Оптимальное значение скорости газа и соответствует минимальному значению ВЭТТ, равному к. При скорости газа меньше и значение ВЭТТ увеличивается вследствие эффекта молекулярной диффузии. При скоростях больших, чем и, значение ВЭТТ растет вследствие эффекта массопередачи. Поэтому колонна имеет максимальную эффективность разделения при определенной скорости газа. Кейлеманс и Квантес [157 ] показали, что А зависит от размеров частиц твердой фазы колонны и способа набивки, В имеет обратную зависимость от диффузии в газовой фазе, а С — прямую зависимость от квадрата толщина слоя жидкости на твердой фазе и обратную от диффузии в жидкой фазе. [c.263]

    Основным недостатком препаративной хроматографии является сравнительно низкая производительность. Главная причина этого — периодичность про-явнтельного варианта газовой хроматографии и низкая степень использования объема хроматографической колонны, большая часть которой занята инертным носителем, не принимающим участия в процессах массопередачи. Хотя предложены непрерывные варианты газовой хроматографии, большинство из них либо пригодны лишь для бинарных систем, либо сильно усложняют процесс и не нашли пока широкого применения. Причиной низкой производительности является также быстрое снижение эффективности препаративных колонн с увеличением объема подаваемой в колонну смеси, характерное для газовой хроматографии. Менее серьезным недостатком препаративной хроматографии является необходимость перевода разделяемой смеси- в газовую фазу путем испарения разделяемой смеси и последующего выдет ления индивидуальных компонентов из сильно разбавленных газом-носителем смесей. [c.8]

    В связи с необходимостью повышения производительности массообменных аппаратов (колонн) представляют интерес прямоточ ные контактные устройства, которые при наличии общего противотока пара и жидкости в колонне позволяют работать с высокимр скоростями газовой фазы в зоне контакта, что обеспечивает боль шие касательные усилия на поверхности раздела фаз [1] и приво дит к значительной интенсификации процессов массопередач -[2—4]. Применение закрученных потоков в этом случае позволяет существенно повысить эффективность процессов тепло- и массооб мена между жидкостью и газом [3, 5]. [c.154]

    В предыдущей работе [1] изучено влияние распределения орошающей жидкости на эффективность абсорбции в колоннах с насадками промышленных типов для случаев, в которых скорость массопередачи лимитируется в основном сопротивлением со стороны газовой фазы. В настояП1ей работе это исследование продолжено применительно к массопередаче, скорость которой лимитируется сопротивлением со стороны жидкостной фазы, [c.22]

    В нашем предыдущем сообщении на примере быстрой необратимой реакции второго порядка СО2 и NaOH было рассмотрено уравнение для расчета скорости хемосорбции в тарельчатых барботажных колоннах. В этом случае основное сопротивление передаче вещества обусловлено химическим взаимодействием поглощаемого компонента и жидкости. На примере более сложного случая абсорбции SO2 растворами NaOH и КОН исследован процесс массопередачи, когда общее сопротивление переходу вещества обусловлено сопротивлением газовой фазы и химическим взаимодействием SO2 с активной частью поглотителя. [c.97]

    Обширные экспериментальные данные [54, 68, 123] свидетельствуют о том, что с увеличением диаметра колонны массообменный к. п. д. снижается. Как было установлено [68] при иззгчении мас-сообмена на тарельчатых колоннах промышленного размера D = = 0,8 -ь 1,2 м), массопередача в газовой фазе меньше зависит от диаметра колонны, чем массопередача в жидкой фазе, и при увеличении скорости газа это влияние уменьшается. [c.64]

Смотреть страницы где упоминается термин Колонны массопередача в газовой фазе: [c.102]    [c.419]    [c.306]    [c.160]    [c.32]    [c.50]    [c.61]    [c.231]    [c.80]    [c.264]    [c.388]   
Справочник инженера - химика том второй (1969) -- [ c.49 , c.51 ]



ПОИСК





Смотрите так же термины и статьи:

Газовая фаза

Массопередача

Массопередача в газовой фазе

Массопередача массопередачи



© 2025 chem21.info Реклама на сайте