Расход газов на перемешивание

В результате опытов на холодных стендах было установлено, что число псевдосекций является функцией расхода газа перемешивание газовой фазы зависит от отношения высоты к диаметру HID (причем чем меньше это отношение, тем более приближается аппарат к аппаратам идеального смешения) при одном и том же отношении HID перемешивание увеличивается с уменьшением скорости, а при одинаковом отношении HID и одинаковых скоростях перемешивание больше там, где нет успокоительной решетки температура газа практически не влияет на число псевдосекций. [c.98]

При малых расходах газа ( <5 см/с) в колонне наблюдали несколько зон перемещивания. Длина нижней зоны, характеризующейся слабым перемешиванием, не зависела от режима работы и длины колонны и равнялась 0,9 м. После небольшой переходной зоны выше по колонне располагается зона более интенсивного перемешивания. С увеличением расхода интенсивность перемешивания выравнивается по всей колонне и стремится к предельному значению п 300 см /с, которое лишь незначительно зависит от скорости жидкости. [c.198]

После прохождения 80 пузырей (в данном частном примере) черные и белые частицы настолько равномерно перемешаны всюду, за исключением участка вблизи распределительной решетки, что по полученному вертикальному сечению нельзя определить его происхождение и отличить его от результата чисто хаотического перемешивания. В описываемых опытах время не являлось исследуемым параметром процесса пузыри получали путем инжекции через нерегулярные промежутки времени. Б реальной обстановке скорость образования пузырей зависит, как видно из уравнения (IV,5), от общей скорости газа. Важно также, что скорость перемещения твердых частиц (или перемешивание) зависит от расхода газа с дискретной фазой nV/,. [c.155]

В точке начала псевдоожижения слой ведет себя как неподвижный, последний служит отправным пунктом при рассмотрении псевдоожиженного слоя с барботажем пузырей. Дальнейшее повышение расхода газа приводит к появлению в слое пузырей, в результате чего интенсивность перемешивания твердых частиц и газа заметно возрастает. При однородном псевдоожижении (обычно жидкостном) расстояния между частицами увеличивают ся, и продольное перемешивание также интенсифицируется, хотя и по иным причинам, чем при барботаже. [c.253]

Газ в дискретной фазе (пузыри) считается полностью перемешанным, а в непрерывной предполагают либо полное перемешивание газа, либо его движение в режиме идеального вытеснения, причем расход газа в этой фазе равен расходу в точке начала псевдоожижения . [c.337]

В горелках ГМГ вторичный воздух регулируется соответственно изменению давления топлива. Для лучшего перемешивания (т. е. снижения химического недожога и расхода воздуха), особенно при работе на малых нагрузках, в горелке предусмотрена подача первичного воздуха давлением до 1,5 кПа в количестве 15% от общего расхода воздуха. При работе на мазуте первичный воздух не регулируется, а при работе на газе первичный воздух регулируется пропорционально расходу газа. [c.180]

Дисперсия по скоростям подъема пузырей. В литературе [1] обычно используется допущение, что перемешивание газа вызывается перемешиванием частиц. Проведенные в работе [16] экспериментальные исследования показали, что это неверно. Из зависимостей эффективных коэффициентов диффузии частиц и газа от скорости нсевдоожижения (рис. 5) видно, что эти коэффициенты существенно различны по величине и характеру зависимости от расхода газа. Это заставляет предположить существование другого, более мощного механизма перемешивания газа. Им является дисперсия пузырей по размерам, а следовательно, по скоростям. В работе [14] были экспериментально определены параметры распределения расхода газа по,скоростям подъема пузырей. Приведенная в табл. 2 формула (9) позволяет оценить влияние возмущения, вносимого неравномерностью скоростей, на протекание реакции. Распределение расхода по скоростям приводит к своеобразному механизму перемешивания, аналогичному тейлоровской диффузии (имеет место перемешивание только в направлении движения газа). Эффективный коэффициент диффузии определяется выражением [16] [c.51]

Для более равномерного распределения газа по объему аппарата трубы изогнуты по окружности илн спирали. Иногда барботер выполняют в виде ряда параллельных прямых труб. Газ, выходящий через отверстия в трубах, перемешивает жидкость. Интенсивность перемешивания определяется количеством газа, пропускаемым в 1 мин через 1 лг свободной поверхности аппарата. Практически принимают следующий расход газа (в м 1 м -мин) [c.98]

Наиболее эффективными устройствами для диспергирования газа в жидкости считаются турбинные открытые мешалки с прямыми и изогнутыми лопастями. Такая мешалка создает в аппарате два циркуляционных контура газожидкостной смеси (над мешалкой и под ней). Пропускная способность по газу реакторов с мешалкой в свободном объеме ограничена режимом захлебывания, когда при достижении некоторого расхода газа, подаваемого в аппарат, избыточное его количество не диспергируется в жидкости, а, обтекая мешалку, поднимается вверх вдоль вала. При перемешивании наиболее эффективными турбинными мешалками открытого типа этот режим наступает при скорости газа в свободном сечении аппарата 0,05—0,1 м/с. [c.11]

Если параллельно работают две или более пневматические мешалки периодического действия, график их работы обычно составляют с таким расчетом, чтобы операции по перемешиванию (связанные с расходом газа) по возможности происходили разновременно. [c.239]

Перемешивание в аппаратах с непрерывным контактом. Схема потоков для элементарного объема аппарата в соответствии с диффузионной моделью показана на рис. 70. Пунктиром показаны потоки компонента, обусловленные продольным перемешиванием. В выражениях для этих потоков е—коэффициент продольного перемешивания 5—площадь сечения аппарата ф—доля сечения, занятая рассматриваемой фазой С—общая концентрация фазы индексы г и ж относятся к газовой и жидкой фазам. Расходы газа и жидкости О и L приняты постоянными. [c.243]

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]

На рис. 2-18 приведены поля перемешивания, построенные по данным первой серии опытов, при коэффициенте избытка воздуха 1,15—1,18 и постоянном расходе газа. В этих опытах варьировался только размер газовыпускной щели, а следовательно, и скорость истечения газа. [c.49]

Имеются указания [1, 11], что для реакторов КС существует оптимальное значение линейной скорости газа, при котором степень превращения достигает максимального значения. Наличие такого оптимума можно объяснить следующим образом. При скоростях газа, близких к началу взвешивания, вероятно, образование устойчивых газовых каналов, недостаточно интенсивное перемешивание частиц могут вызывать нарушение изотермичности реактора. Увеличение расхода газа интенсифицирует перемешивание катализатора и разрушает каналы, что обеспечивает выравнивание температуры, лучший контакт реагентов с катализатором и повышение степени превращения. С дальнейшим возрастанием скорости газа все большая его доля проходит через слой в пузырях и, следовательно, выход продукта уменьшается. [c.280]

Некоторые горелки, описанные в предыдущем разделе, можно выполнить так, что в них полное перемешивание будет завершаться до горелочного туннеля (см. рис. 38). Если горизонтальный участок воздухопровода перед печью такой длины, что конус перемешивания заполняет все поперечное сечение трубы перед горелочным туннелем, то смешивание будет почти совершенным, особенно если стенка печи достаточной толщины На случай пониженного теплопотребления, когда при малом расходе газа возникает опасность проскока пламени, устанавливают дополнительные горелки меньших размеров. [c.72]

Объемный расход газа на перемешивание V определяется необходимостью приемлемого качества перемешивания, т.е. (как указано в разд.5.3.1) устанавливается эмпирически для каждого конкретного процесса. Для ориентировочной оценки можно принять, что на 1 свободной поверхности жидкости требуется объемный расход газа на уровне 0,01 — 0,02 м /с. [c.443]

Диффузионной модели могут близко следовать потоки в аппаратах, не имеющих четкого секционирования и характеризующихся ограниченным соотношением L/D к таковым относятся насадочные аппараты (с достаточно крупными элементами насадки), барботажные (по газовой фазе по жидкой — лишь при весьма низких расходах газа), распылительные и некоторые другие аппараты сюда же нередко можно отнести структуру потока в одной ступени ХТА при не очень интенсивном перемешивании (жидкость на тарелке и т. п.). [c.639]

В барботажных устройствах с циркуляционными трубами (см. рис. 1У-4, г, д) большую роль играет выбор диаметра последних. При постоянном расходе газа с ростом диаметра трубы понижается турбулентность потока, но возрастает циркуляция жидкости. Так как оба эти фактора влияют на интенсивность перемешивания жидкости, то важно установить их оптимальное соотношение опытным путем. [c.193]

Однако имеется и ряд факторов, ограничивающих применение реакторов с мешалками. Их пропускная способность по газу в свободном объеме ограничена режимом захлебывания, когда при достижении некоторого расхода газа, подаваемого в аппарат, избыточное его количество не диспергируется в жидкости, а, обтекая мешалку, поднимается вверх вдоль вала. При перемешивании наиболее эффективными турбинными мешалками открытого типа такой режим наступает при условии, что критерий расхода газа VJ(nd ) > 0,6 + 0,7, где п - частота вращения мешалки, - ее диаметр, м. При высоких расходах газовой фазы это заставляет увеличивать число оборотов и размеры мешалки, а следовательно, и мощность, затрачиваемую на перемешивание. [c.49]

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]

VIII-8), что в его экспериментальном диапазоне зависимость между j i и к, по существу, не зависит от изменения высоты осевшего слоя (к аналогичным выводам пришли также Оркатт с соавт. и Ланкастер ). Это означает, что эффективности катализатора в верхней и нижней частях реактора сопоставимы. Данное заключение примечательно, так как, согласно измерениям, дискретная фаза диспергирована более тонко в основании, чем в верхней части псевдоожиженного слоя со свободно барбо-тирующими пузырями Эти наблюдения качественно объяснимы, если предположить, что уменьшение поверхности пузыря и скорости переноса по высоте слоя сопровождается одновременным понижением скорости реакции за счет падения концентрации реагента (т. е. перемешивание в непрерывной фазе неполное). Следовательно, если, например, скорость реакции была бы лимитирующим фактором в основании слоя, то это положеняе должно было бы еще сохраниться на выходе из него, где скорости реакции и массопередачи были бы меньше и в результате не наблюдалось бы никакого влияния высоты слоя на его характеристику. Иная ситуация может возникнуть при больших расходах газа, когда возможно уменьшение скорости межфазного обмена газом из-за образования очень больших пузырей или при высоких скоростях реакции. [c.367]

Для конкретного числа реакторных единиц константа скорости реакции при одинаковых давлениях и массе катализатора увеличивается с расходом газа. Понижение эффективности реактора с повышением расхода газа указывает на то, что либо больше реагента байпассирует через слой с пузырями, либо увеличивается степень перемешивания газа в непрерывной фазе или же, что наиболее вероятно, оба эти фактора вместе приводят к уменьшению эффективности реактора. [c.368]

Наряду с такими широко распространенными методами турбу-лизации потоков, применяемыми в экстракционных аппаратах, как механическое перемешивание, сообщение потоку пульсаций и т. д., заслуживает внимания метод пневмодиспергирования. Последний заключается в том, что через слой двух взаимно несмешивающихся жидкостей барботирует газ, который создает в сплошной фазе пульсационные токи, обеспечивающие интенсивное дробление дисперсной фазы. Исследования показали, что при сравнительно небольшом расходе газа образуется полидисперсная система капель размером 20—800 мк, имеющая удельную межфазную поверхность 1000— 3000 на 1 ж аппарата. [c.280]

К числу достоинств метода пневмодиспергирования следует отнести полное отсутствие каких-либо механических турбулизаторов потока внутри аппарата (что особенно ценно при работе с агрессивными жидкостями) и легкость регулировки процесса перемешивания путем изменения расхода барботирующего газа. Конструктивное оформление барботажного экстрактора может быть различым. На рис. 3-96 представлена схема противоточного смесите л ь н 0-0 тстойного экстрактора непрерывного действия, каждая ступень которого состоит из смесителя / и отстойника 2, соединенных между собой переливным патрубком 3. В нижней части смесителя 1 имеется распределительная коробка 4 для газа, подводимого по трубке 5, и легкой жидкости, вводимой через штуцер 6. Газ, выходящий из сопел распределительной коробки, барботирует через слой жидкости, обеспечивая интенсивную тур-булизацию потоков в смесителе, и уходит в распределитель вышестоящей ступени. Сопротивления сопел распределительной коробки и газовой трубки 5 должны быть такими, чтобы в верхней части смесителя нижестоящей ступени образовывался газовый слой высотой h. Наличие газового слоя устраняет переброс жидкости вместе с газом в смеситель вышестоящей ступени. Отстойник 2 выполнен в виде спирального канала, что создает благоприятные условия для расслаивания. Спиральный канал устраняет перемешивание жидко-костей во всем объеме отстойника и гасит пульсации, передаваемые из смесителя. Исследования, проведенные в ЛТИ им. Ленсовета, показали, что такой экстрактор может работать при плотностях орошения (отнесенных к площади сечения смесителя) до 30 м 1м час с -r =0,85-1-0,9, достигаемым путем изменения расхода газа.—Дополн. редактора. ] [c.280]

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]

Реакторы смешения. Реакторы с механическим першешнванием применяются главным образом в процессах небольшой мощности. Для хорошш> перемешивания газа и жидкости пригодны преимущественно турбинные мешалки, особенно при больших расходах газа [9]. [c.135]

Обстоятельные исследования в этом направлении были проведены Сойфером и Кафаровым [691. Перемешивание различных жидкостей (р = 880н-1270 кг/м а = 0,03 0,09 Н/м ц = = 0,001 - 0,125 Па-с) двухлопастной мешалкой в сосуде диаметром О = 240 мм, имеющем отражательные перегородки, изучалось при расходах газа до У г = 3 м /ч и п = 1,67- 16,70 об/с. Мощность N на перемешивание газожидкостной смеси оценивалась общепринятым отношением где Л/ — мощность перемеши- [c.123]

Одна установка производительностью 40 т серы в сутки пущена в 1953 г. на нефтеперерабатывающем заводе в Фоули в Англии [86]. Схема этой установки показана на рис. IX.10. Кислые газы сероочистки, содержащие 75,3% HjS, 23,7% С0зи1,0% СН4, из газгольдера газодувкой подаются в кольцевую часть горелки печи воздух подается тангенциально и обеспечивает хорошее перемешивание. Подача воздуха регулируется автоматически в зависимости от изменения расхода газа кроме того, периодически регулируется соотношение воздуха к газу в соответствии с изменениями состава газа. Для указанного состава это отношение равно 1,90. Избыток и недостаток воздуха снижают выход серы, так как в отходящих газах процесса остается непрореагировавший избыток ЗОа или НаЗ. Для этого газодувка и воздуходувка автоматически сблокированы и работают синхронно как регулятор соотношения, корректируемый по составу газа. [c.532]

В другой работе [2221 испытана колонна с сплошным барботажным слоем, которой сообщались вертикальные вибрации, применительно к абсорбции О, раствором NaaSOg. Установлено, что Kyv не зависит от расхода жидкости, пропорционален расходу газа в степени 0,33 и величине ( u a) и обратно пропорционален высоте слоя (ш—частота вибраций, а—амплитуда). При этом К о оказался выше, чем в аппаратах с механическим перемешиванием. [c.608]

Значительно большее расхождение наблюдается в слоях частиц й = 0,15-г-0,05 мм. Однако и в этом случае можно получить значения, близкие к ар, если искусственно улучшить перемешивание частиц у стенки. Так, жалюзийная решетка, установленная у стенки (рис. 2.9), направляет поток газа к стенке, сушественно улучшая теплоотдачу в слое мелких частиц. Другим способом интенсификации теплоотдачи от стенок аппарата к слою мелких частиц может служить наклон стенок внутрь аппарата. Это приводит к образованию газовых пузырей и интенсивному перемешиванию частиц у наклонных стенок. Чем мельче частицы, тем больше оптимальный угол наклона, обеспечиваюший наибольшую интенсивность теплоотдачи (рис. 2.10), поскольку расход газа, поднимающегося вдоль поверхности, пропорционален скорости псевдоожижения и горизонтальной проекции наклонной поверхности. [c.110]

Объемная доля дисперсной фазы в аппаратах с мешалками для систем жидкость—жидкость и жидкость—твердое тело задается заранее условиями материального баланса и является в данном процессе для всего аппарата с мешалкой постоянной величиной. Эта величина может меняться только в пространстве аппарата, если степень перемешивания системы не равна единице. Иначе обстоит дело в случае систем газ—жидкость. Объемная доля пузырьков газа, находящихся в двухфазной системе газ—жидкость (газосодержание), не является постоянной величиной и зависит от многих параметров про-цессд, таких как физические свойства системы, расход газа, геометрические параметры аппарата с мешалкой, способ подачи газа и интенсивность перемешивания. Эта величина используется также при расчете барботажа на тарелках абсорбционных и ректификационных колонн. В аппаратах с мешалками процесс дополнительно усложняется механическим перемешиванием, тогда как на тарелках перемешивание жидкости осуществляется только благодаря движению газовой фазы. [c.157]

Пленочные устройства (рис. 10.3,а) предполагают контакт жидкой и газовой фаз (не исключаются и системы Ж — Ж), причем жидкость стекает пленкой по внутренней поверхности трубы или множества параллельных труб либо собранных в пакеты параллельных вертикальньгх пластин. В верхней части труб обычно размещают устройство, организующее пленочное движение жидкости (иногда — закрученное). Газ при этом преимущественно подается снизу — противотоком к жидкости. Скорость его ограничивают, стремясь обычно не допустить срыва капель с поверхности пленки и их уноса с газом (обратного перемешивания — в терминах структуры потоков), а также опрокинутого движения жидкости на границе с газом. Заметим при высоких плотностях орошения (а также расходах газа) возможно заполнение жидкостью контактного объема — тогда массообмен происходит в эмульгированном режиме газ становится дисперсной фазой (пузыри), движущейся в сплошной жидкой (см. распьиивающие массообменные устройства). [c.745]

В тарельчатых аппаратах поверхность контакта фаз формируется за счет барботирования (продавливания) газа через слой жидкости на тарелке, которая представляет собой лист с отверстиями, прорезями или специальными устройствами для барботирования газа — колпачками или клапанами. При барботировании образуется большое количество пузырей, которые в зависимости от расхода газа и свойств жидкости могут занимать до 90 % и выше объема рабочей зоны аппарата, создают развитую поверхность контакта газа и жидкости, превращая жидкость в тонкие прослойки и пленки. Однако поднимающиеся в жидкости пузыри вовлекают в восходящее движение окружающую жидкость. В барботажных аппаратах с высоким газо-жидкостным слоем формируется нестабильное циркуляционное течение жидкости, которое способствует ее быстрому перемешиванию по высоте слоя. Поэтому в проточных барботажных ахшаратах, несмотря на развитую межфазную поверхность, даже при очень большой высоте газожидкостного слоя не удается достичь высокой степени извлечения растворенных компонентов из жидкости (см. рис. 1.4.1.1, в). [c.27]