Колонны подвисания скорость

Как правило, работа в режиме подвисания и эмульгирования целесообразна только в случае, если повышение гидравлического сопротивления аппарата не имеет существенного значения (например, если абсорбер работает при повышенных давлениях). Поэтому большинство насадочных адсорберов работает в пленочном режиме (т. е. при скоростях газа до точки А). Пределом устойчивой работы насадочных колонн является скорость газа, соответствующая точке инверсии (или захлебывания) и з, которая определяется по следующему уравнению [c.61]

Расчет насадочных ректификационных колонн. Для насадочных колонн при скоростях паров ниже скоростей, соответствующих подвисанию жидкости, высоту единицы переноса определяют по формулам, приведенным на стр. 612. Наибольшее значение коэффициента массопередачи достигается при оптимальной скорости паров, которая соответствует началу подвисания и может быть определена по уравнению (17-16). Оптимальная скорость изменяется по высоте колонны в соответствии с изменением массовых скоростей пара и жидкости и их плотности. [c.693]

Захлебывание насадок. Между газом и жидкостью, движущейся по насадке, возникают силы трения, которые увеличиваются с возрастанием относительной скорости движения газа и жидкости. В случае противотока газа и жидкости силы трения, действующие на жидкость, направлены вверх, т. е. противоположны направлению действия силы тяжести. Эти силы трения возрастают с увеличением скорости газа до некоторого предела, когда они становятся равными силе тяжести, действующей на жидкость. При этом движение жидкости по насадке начинает тормозиться потоком газа. Такой режим работы колонны — режим подвисания начинается по достижении некоторой предельной скорости газа, называемой пределом подвисания. В этих условиях газ начинает барботировать через жидкость (стр. 599), и поверхность соприкосновения между газом и жидкостью значительно возрастает, что приводит к интенсификации процесса массообмена. Однако одновременно в колонне резко увеличивается гидравлическое сопротивление. [c.610]

Пример 17-4. Определить скорость газа, соответствующую началу подвисания жидкости в колонне с насадкой из правильно уложенных колец размером 50 X 50 X 5 мм. Расход газа G = 12 300 кг/ч, расход жидкости L = 14 500 кг/ч. Температура газа 25° С. [c.611]

При дальнейшем увеличении скоростей потоков контактирующих фаз возрастает трение между ними, происходит торможение потока жидкости и в связи с этим увеличивается количество жидкости Но, удерживаемой в насадке. Этот режим характеризуется как начало подвисания жидкости и принимается в качестве нижнего предела устойчивой работы колонны. При больших жидкостных нагрузках этот режим выявляется не всегда четко. Сопротивление насадки в режиме подвисания пропорционально скорости пара в степени 3 — 4. Интенсивность массопередачи в этом режиме сильно возрастает. [c.268]

Практически наступление режимов подвисания и захлебывания определяют сравнением давлений (вакуумов) над и под слоем насадки. Если перепад давления (вакуума) резко повышается, это свидетельствует о начале захлебывания, и скорости паров должны быть снижены путем уменьшения производительности колонны по сырью или изменения теплового режима ее работы. [c.125]

В пленочных колоннах контакт фаз осуществляется между движущимся паровым потоком и стекающей навстречу ему пленкой жидкости. Эти колонны относятся к аппаратам с фиксированной поверхностью фазового контакта, В процессе движения пленки на поверхности жидкости образуются волны и по мере увеличения скорости пара над поверхностью состояние ее не постоянное. При достижении скорости пара 7-12 м/сек (в зависимости от диаметра трубы и плотности пара) наступает режим "подвисания , т,е, пленка перестает двигаться вниз. Дальнейшее увеличение скорости пара приводит к обращенному течению пленки, т е. пленка вместе с газом начинает двигаться вверх. [c.67]

В литературе приводятся также другие расчетные зависимости для определения фиктивной скорости пара, отвечающей различным режимам работы насадочных колонн. Так, напрнмер, фиктивную скорость пара, соответствующую началу (точке) подвисания, рекомендуется определять по уравнению [c.499]

Наши опыты, проведенные совместно с Фурманом на колонне диаметром 500 мм с кольцами размером 25 (внавал) и 50 мм (внавал и в укладку), подтвердили большое влияние способа подачи орошения. При подаче орошения без разбрызгивания в режимах ниже точки подвисания унос мало зависит от скорости газа и плотности орошения, составляя примерно 0,1 г/1 ж газа. Резкое возрастание уноса (до 2—10 г/1 м газа) наблюдается вблизи точки захлебывания. При поднятом над насадкой оросителе унос значительно выше и возрастает с повышением скорости газа и плотности орошения. От размеров насадочных тел и способа их загрузки унос мало зависит. С увеличением вязкости жидкости от 1 до 2 мн сек/м наблюдалось уменьшение уноса в 2—4 ра.за. [c.437]

При малых нагрузках взаимодействие между фазами незначительно и сопротивление насадки пропорционально сопротивлению сухой насадки. Это так- называемый пленочный режим. При дальнейшем увеличении скоростей потоков возрастает трение между фазами, происходит торможение жидкости и увеличивается ее задержка в насадке. Этот режим характеризует начало подвисания жидкости его принимают в качестве нижнего предела устойчивой работы колонны. При больших жидкостных нагрузках этот режим не всегда четко выявляется. Сопротивление насадки в режиме подвисания пропорционально скорости пара в степени 3—4. Интенсивность массопередачи в этом режиме значительно возрастает. [c.306]

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]

Рис. 1У-27. Снижение скорости газа и>о в точке подвисания жидкости в лабораторной насадочной колонне для растворов МЭА в ДЭА по сравнению с водой.

Показано [44, 75, 93], что повышение скорости газа в насадочной колонне не влияет на скорость поглощения СОа водным раствором МЭА при атмосферном давлении. Однако при переходе из пленочного режима в режим подвисания коэффициент массопередачи К а заметно увеличивается, особенно на насадках небольших размеров [93]. [c.154]

Гидродинамические режимы в пленочных колоннах. Гидродинамика жидкой пленки, текущей по вертикальной стенке, достаточно подробно рассмотрена в гл. 6. Здесь же следует подчеркнуть, что пленочные противоточные колонны работают при скоростях газа, не превышающих скорости захлебывания. Начало захлебывания (подвисания) характеризуется резким возрастанием гидравлического сопротивления, а также количества находящейся в аппарате жидкости. При небольшом увеличении скорости газа аппарат начи- [c.55]

На графике разграничены гидродинамические режимы работы насадочных колонн, а пунктирными линиями соединены точки, соответствующие равным значениям Ар,7 - Это позволяет определить не только гидравлические сопротивления орошаемых насадок, но также скорости газа, соответствующие началу подвисания жидкости (Ши) и началу захлебывания (Шз). В самом деле, отношение vJw,. равно отношению объемных расходов жидкости (абсорбента) и газа. Это отношение всегда известно из технологического расчета абсорбера, поэтому можно на графике (рис. Х-21) найти значения V, отвечающие точкам начала подвисания (К ) и начала захлебывания (К3). Зная же эти величины, легко определить искомые скорости газа [c.488]

Скорость фаз. Скорость жидкости влияет на эффективность массопередачи через Зависимость от Юж носит степенной характер, причем максимальная интенсификация может быть достигнута в области мгновенной химической реакции. При переходе в область реакции псевдопервого порядка влияние скорости жидкости уменьшается. Скорость газа оказывает заметное влияние на поверхность контакта фаз, что приводит к сильной зависимости К а от скорости газа, например, в насадочных колоннах в режиме подвисания жидкости или в барботажных колоннах, особенно при умеренных скоростях газа (см. рис. 6.3). [c.199]

В колонных аппаратах с тарелками провального типа, т. е. с тарелками без переливных устройств, при отсутствии потока пара (газа) жидкость на тарелке не задерживается, а свободно стекает вниз. Тарелка продолжает оставаться пустой до тех пор, пока скорость газа не достигнет некоторого предела. Однако еще до этого момента на ее поверхности появляются большие пузыри, которые образуются из пленок жидкости, затягивающих отверстия в тарелке. Этот режим назван Ю. Г. Зелинским и В. В. Кафаровым режимом смоченной тарелки [31]. При подвисании жидкости на тарелке образуется слой крупноячеистой малоподвижной пены. Он растет с увеличением скорости газа и у поверхности тарелки появляется большой слой светлой жидкости, через которую происходит барботаж газа. Пена над жидкостью остается крупноячеистой. Этот режим называется барботажным или пузырьковым [31,36,78]. С ростом скорости газа слой светлой жидкости на тарелке постепенно уменьшается и, наконец, исчезает совсем. В этот момент меняется характер пены из крупноячеистой и малоподвижной она превращается в подвижную и мелкоячеистую. Этот режим называется обычно пенным [36,78] или режимом эмульгирования [31]. При дальнейшем увеличении скорости газа он начинает прорываться через слой пены отдельными струями, над поверхностью жидкости появляются всплески и крупные капли. Этот режим назван А. Г, Касаткиным с сотрудниками струйным [37]. Иногда на- [c.102]

На величину смоченной и активной поверхности влияют различные факторы плотность орошения скорость движения газа (пара) физические свойства жидкости, особенно поверхностное натяжение форма, размер, способ нагрузки насадочных тел. Величина гр ,, повидимому, изменяется по высоте колонны. А. Г. Большаков и А. Т. Гриневич 130] нашли, что в регулярных насадках г 5и, увеличивается по мере удаления от верха насадки (опыты проводились с насадкой из керамических колец размером 50 X 50 X 5 жж и 80 X 80 X 8 мм). Для опенки насадочных тел при работе их в режимах ниже точки подвисания имеют большое значение величины коэффициентов С увеличением размера насадочных тел гра,, как правило, возрастает. По этой при- [c.162]

На рис, 1-50—1-52 приводятся графики скоростей подвисания по данным, полученным на системе воздух— вода в колонне диаметром 0,5 м с высотой насадки 1 м для наиболее часто используемых типов насадок Эти данные достаточно хорошо согласуются с результатами других, менее обширных работ Не рекомендуется работать на режиме, близком к захлебыванию, с насадкой, склонной к необратимому "Захлебыванию. [c.38]

Однако слишком малые скорости движения паров не обеспечивают хорошего массообмена. Если значительно уменьшить производительность колонны при одном и том же ее диаметре,, эффективность процесса ректификации резко снизится, Таким образом, наилучшим режимом работы насадочной колонны является режим, непосредственно предшествующий захлебыванию. Такой режим называют режимом подвисания. [c.115]

Подвисание — это момент, когда жидкость, стекающая по насадке, прекращает движение, так как она тормозится силами трения между поднимающимся газом и жидкостью. Подвисание наступает при определенной условной скорости газа а о- При увеличении скорости газа выше Шо начинается обращенное движение жидкости и колонна захлебывается. Такой режим работы называется режимом захлебывания. [c.240]

При дальнейшем увеличении скорости движения газа происхо дит значительное торможение стекания жидкости, колонна затопляется жидкостью, через которую начинает барботировать гэз. Этот режим называется режимом эмульгирования, при котором сопротивление колонны весьма велико. Даже при небольшом последующем увеличении скорости газа происходит выброс жидкости из колонны— режим уноса. Наиболее эффективно колонна работает при переходе от режима подвисания к режиму эмульгирования. [c.160]

В процессе работы карбонизационной колонны выпадающий в осадок бикарбонат натрия постепенно закупоривает отверстия барботажных тарелок, вследствие чего уменьшается сечение для прохождения жидкости и газа. Жидкость не может стекать с прежней скоростью через суженные проходы, возникает так называемое явление подвисания . В колонне образуются пространства большой высоты, заполненные газом давление падает, хотя уровень жидкости в колонне остается нормальным. В мерники поступает жидкость, смешанная с газом. Кроме того, постепенно утолщается корка бикарбоната на трубках холодильников и ухудшается охлаждение жидкости. Режим работы колонны нарушается, и ее приходится останавливать для промывки. [c.120]

За последние годы разработаны за рубежом и в Советском Союзе новые конструкции тарельчатых колонн, которые работают на новых гидродинамических режимах подвисания , а также проводятся работы по созданию высокоинтенсивных процессов пленочной абсорбции и ректификации с прямоточным движением фаз при высоких скоростях. [c.149]

Фиктивная скорость газа в насадочных колоннах, работающих при так называемом оптимальном гидродинамическом режиме (режиме начала подвисания), может быть определена из уравнения [c.268]

Фиктивную скорость пара в насадочных ректификационных колоннах, работающих в режиме начала подвисания, определяют по уравнению (6-37). [c.303]

Следует отметить, что при режиме подвисания наряду с ростом эффективности существенно увеличивается гидравлическое сопротивление этот режим может развиваться неравномерно по высоте насадки, причем работа аппарата становится недостаточно эффективной и недостаточно устойчивой. Основываясь на сходстве явлений, протекающих в иасадке при режиме подвисания, с наблюдаемыми в псевдоожижепном слое, в работе [2] предложен метод расчета, позволяющий найти скорость, соответствующую началу захлебывания Иь-р. и среднюю действительную скорость газа Шг = 0,8 при которой достигается устойчивая работа колонны на режимах, близких к захлебыванию. Для скрубберов, работающих в пленочном режиме стекания жидкости, проверку на захлебывание производят для установления верхнего предела нагрузки аппарата по жидкости и газу. Это нужно преимущественно для колопп, работающих под повышенным давлением, поскольку входящая в расчетные уравпепия плотность газа в таких аппаратах существенно возрастает. [c.19]

Насадочные колонны могут работать в различных гидродинамических режимах [1] пленочном, подвисания и эмульгирования. В колоннах большой производительностц с крупной насадкой осуществление процесса в режиме эмульгирования приводит к резкому уменьшению эффективности разделения, что объясняется существенным возрастанием обратного перемешивания жидкости и значительной неравномерностью скорости паров по сечению аппарата. Ведение процесса в режиме подвисания затруднено вследствие узкого интервала изменения скоростей пара, в котором этот режим существует. Поэтому выберем пленочный режим работы колонны. [c.126]

Однако не всегда представляется возможным четко разграничить эти режимы. Так, изменение количества орошаемой жидкости сильно влияет на величину скорости подвисания и мало на величину скорости инверсии. Поэтому скорости подвисания по абсолютному значению могут оказаться большими, чем скорости инверсии. Тогда возникающий при подвисании слой жидкости сразу приобретает вид высокотурбулентной пены и барботажный режим отсутствует. В этом случае возрастание сопротивления тарелки с увеличением скорости газа при постоянном орошении более резкое, чем при обычном режиме аэрации, и выражается в логарифмических координатах в виде прямой линии вплоть до скоростей захлебывания колонны L = 1650 кг1м -ч (см. рис. 183). [c.377]

Колонна диаметром 50 мм и высотой 6,7 м имела 8 секций, в каждой из которых находился слой колец Рашига 6X6 мм высотой 530 мм. По опытным данным зависимость высоты насадки, эквивалентной одной теоретической тарелке СВЭТТ), от скорости пара при экстрактивной ректификации имеет такой же характер, как и при обычной ректификации. В области малых нагрузок увеличение расхода пара в колонне приводит вначале к возрастанию ВЭТТ, что связано с уменьшением времени соприкосновения жидкости и пара. При дальнейшем увеличении нагрузки возрастает степень турбули-зации пара и жидкости, что вызывает улучшение массобмена, сопровождающееся понижением ВЭТТ. Оптимальные условия массобмена имеют место вблизи точки подвисания жидкости, когда эффективная смоченная поверхность насадки максимальна. [c.267]

Из данных табл. 19 видно, что максимальное число теоретических ступеней разделения (3,54 на 1 см) не соответствует максимальному фактору интенсивности, равному 381 при числе теоретических ступеней 2,12 на 1 см и при скорости паров 0,4575 см/с. Далее можно видеть, что после максимального значения 381 фактор интенсивности снова уменьшается, но намного медленнее, чем следовало бы ожидать в связи с сильно уменьшившимся числом теоретических ступеней разделения. Таким образом, для получения высоких значений фактора интенсивности не имеет смысла работать при низких скоростях паров. При повышенных нагрузках движение паров становится турбулентным, что оказывает благоприятное действие на массопередачу аналогично увеличению коэффициента диффузии. С возрастанием нагрузки колонны выше оптимального значения количество орошаюш,ей жидкости увеличивается, и под действием поднимающихся паров происходит подвисание жидкости в колонне. Удерживающая способность возрастает в степени, превышающей 2, вследствие чего фактор интенсивности снижается. [c.128]

Движение потоков легкой и тяжелой фаз в насадочных экстракционных колоннах характеризуется теми же основными закономерностями, что и для системы пар (газ) — жидкость, которые были рассмотрены ранее. При противоточном движении массообмениваю-щихся потоков с увеличением скорости движения восходящей легкой фазы увеличивается сопротивление движению нисходящей тяжелой фазы, возрастает удерживающая способность насадки, приводящая к явлению подвисания тяжелой фазы и захлебыванию колонны. [c.328]

Рассмотренные методы второй группы пригодны лишь в том случае, если не зависит от Rep. Независимость от Rep характерна для аппаратов с фиксированной поверхностью массопе-редачи (трубки с орошаемыми стенками, дисковые и шариковые колонны) или для аппаратов, в которых поверхность массопере-дачи не зависит от скорости газа (насадочные абсорберы при режимах ниже точки подвисания). В таких аппаратах, как барботажные абсорберы, поверхность массопередачн определяется скоростью газа, ОТ которой зависит и , отнесенный к условной поверхности контакта. [c.170]

При режимах ниже точки подвисания унос незначителен [4]. По опытам Вильямсона [123], проведенным в квадратней колонне сечением 450x450 мм с кольцами размером 76 мм внавал, унос сильно зависит от способа подачи орошения на насадку. При подаче орошения без разбрызгивания (через желоба) унос возникает при скоростях газа от 1,2 (при и ж=6 кг секг ) до 1,9 м/сек (при 1 д(=0,75 кг-м -сек ). При подаче орошения через трубу, поднятую на 270 мм над насадкой, унос возникает (при тех же Ц ж) при скоростях газа от 0,4 до 0,9 м/сек. [c.437]

Соотношение расходов жидкости и газа, поступающих в колонну, должно соответствовать оптимальному гидравлическому режиму рабо-тынасадочного слоя. Газ, поднимаясь по слою снизу вверх, замедляет отекание жидкости. При низких расходах газа наблюдается струйное стенание жидкости. С увеличением подачи газа наступает момент, когда часть жидкости начинает задерживаться и скапливаться в слое насадки, а его гидравлическое сопротивление быстро растет. Такой режим называют началом (точкой) подвисания (или загрузки). Дальнейшее увеличение расхода газа приводит к запиранию потока жидкости. При этом наблюдается вспучивание насадки и появление над ней слоя жидкости. Соответствующий режим называют началом (точкой) захлебывания. При скоростях газа, превышающих скорость захлебывания, слой насадки работает как барботер. [c.333]

При малых нагрузках по газу жидкость стекает по насадке в основном в виде тонкой ламинарной пленки и слабо контактирует с газом. Этот режим движения называется пленочным. Повышение скорости газа приводит к увеличению сил трения и турбулизации потоков стекающей жидкости и поднимающегося пара, в результате чего жидкость подвисает в насадке и более равномерно распределяется по сечению колонны. Этот режим движения называют режимом подвисания. Переход к такому режиму часто принимается за верхний предел эффективной работы наса-дочной колонны. [c.122]

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]

Иошида и Койанаги (см. выше) рассчитали действительную поверхность контакта для колец Рашига и седел Берля путем сравнения скоростей массопередачи в колонне при неизменной поверхности насадки. Влияние плотности орошения ниже точки подвисания для [c.46]

При режиме подвисания движение жидкости вниз тормозится потоком газа, и последний начинает барботировать через жидкость. Скорость паров, соответствующую началу режима подвисания, Ъпределяют по эмпирическим формулам в зависимости от плотности пара и жидкости, диаметра применяемой насадки и других данных. По установленной оптимальной скорости пара (газа) находят диаметр поперечного сечения колонны с учетом того, что свободное сечение меньше из-за наличия насадки и стекающей по ней жидкости. [c.115]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология