Сплошная фаза в экстракторах

Рассмотрим оценку продольного перемешивания в дисперсной и сплошной фазах экстрактора. Такая оценка проводится в большинстве случаев на основе экспериментальных данных. [c.317]

Оценка продольного перемешивания в сплошной фазе экстрактора осуществляется индикаторными методами. Чаще других используется импульсный метод. [c.319]

Приведем пример расчета интенсивности продольного перемешивания на отдельных участках аппарата. В результате исследования продольного перемешивания сплошной фазы в вибрационном экстракторе (диаметр 300 мм, высота 6,0 м, амплитуда вибраций 4,5 мм, частота 61 мин- ) были получены [136] следующие значения дисперсий С-кривых в сечении 21 = 0,224 и в сечении на выходе (2г=1) [c.131]

В промышленных экстракторах основной отстойник для отделения сплошной фазы от дисперсной располагается на выходе сплошной фазы (рис. 1У-17). Структура потока, учитывающая наличие отстойников, может описываться как диффузионной, так и рециркуляционной моделью. [c.132]

Реальный расход экстрагента должен быть больше минимального. Эффективность полых распылительных колонн обычно невелика (ввиду большого продольного перемешивания в сплошной фазе) и, как правило, не превышает одной теоретической ступени. Поэтому в данном случае определим расход экстрагента, исходя из условия, что необходимое число теоретических ступеней должно быть близко к единице. Ввиду малых концентраций фенола изменением расходов фаз в экстракторе можно пренебречь и, следовательно, число теоретических ступеней можно рассчитывать по уравнению (III.15). Например, если расход экстрагента в два раза больше минимального (0,001016 м /с), то конечная концентрация фенола в нем в соответствии с уравнением (III.9, б) составит [c.141]

Капельный режим работы распределителя дисперсной фазы не всегда осуществим, так как может потребоваться слишком большое число отверстий, которое невозможно разместить по его поперечному сечению. Для равномерного распределения капель по сечению аппарата необходимо, чтобы диаметр распределителя был равен диаметру рабочей зоны экстрактора (в месте установки распределителя колонна должна иметь расширение для свободного прохода сплошной фазы в отстойную зону). Число отверстий распределителя при размещении их по треугольникам примерно определяется соотношением [c.142]

Эффективность роторно-дискового экстрактора повышается в следующих случаях 1) при увеличении скорости ротора в некоторых случаях эффективность проходит через максимум за счет влияния продольного перемешивания в экстракционных зонах 2) при увеличении диаметра роторных дисков 3) при уменьшении диаметра кольцевого зазора между ротором и статором 4) при увеличении удельной нагрузки 5) при увеличении потока дисперсной фазы при постоянной скорости сплошной фазы. [c.460]

Для сохранения интенсивности массопередачи с увеличением диаметра пульсационного экстрактора необходимы перераспределительные устройства для сплошной фазы. [c.466]

Сечение колонных экстракторов определяется допустимой скоростью движения сплошной фазы, зависящей от конструкции контактных устройств, физико-химических свойств обеих фаз и т. д. [c.314]

Процесс, проводимый по данной схеме, отличается тем, что состав одной из фаз при переходе от ступени к ступени меняется скачкообразно (как при многократной экстракции), а состав второй фазы — непрерывно (как при непрерывной противоточной экстракции). Такой процесс можно осуществить в колонном тарельчатом экстракторе, где сплошная фаза на каждой тарелке перемешана и имеет постоянный состав, скачкообразно меняющийся от тарелки к тарелке. Дисперсная фаза непрерывно изменяет свой состав по всей высоте аппарата. [c.368]

Необходимо указать, что все вышесказанное справедливо и для распылительных экстракторов, в которых сплошной фазой является более легкая жидкость, а дисперсной — более тяжелая. [c.375]

Существенно отметить аналогию гидродинамических соотношений в насадочных абсорберах и экстракторах. С ростом скорости перемещения одной фазы относительно другой силы трения в них возрастают и, наконец, наступает состояние, при котором сплошная фаза захватывает дисперсную, и противоточное движение фаз оказывается нарушенным. Подобное состояние по аналогии с явлениями, наблюдаемыми в насадочной абсорбционной аппаратуре, а также в распылительных экстракторах, называют состоянием зависания, или захлебыванием. [c.375]

Если в экстракторе сплошной фазой является тяжелая жидкость Ь, то для окончательного расслоения легкой дисперсной фазы С и сплошной Ь служит верхняя часть 6 аппарата, отделенная от рабочей зоны перфорированной перегородкой 5. [c.380]

Пульсационный экстрактор (рис. 18-6) представляет собой колонну с ситчатыми тарелками без патрубков для перетока сплошной фазы. В колонне при помощи специального механизма (пульсатора) жидкости сообщаются пульсации— колебания небольшой амплитуды (10—25-лж) и определенной частоты. В качестве пульсатора чаще всего используют бесклапанный поршневой насос, присоединяемый к днищу колонны (рис. 18-6, а) или к линии подачи легкой жидкости (рис. 18-6,6). При сообщении жидкости пульсаций происходит многократное [c.640]

Пример 18-1. Определить диаметр непрерывнодействующего насадочного экстрактора для извлечения уксусной кислоты из бензола водой (дисперсная фаза — вода, сплошная фаза — бензол). Производительность экстрактора [c.652]

Для определения объемной скорости сплошной фазы при захлебывании экстрактора находим [c.653]

Объемную скорость сплошной фазы при захлебывании экстрактора вычисляем по уравнению (18-7) [c.653]

По кривой равновесия, конечной концентрации уксусной кислоты в дисперсной фазе (воде) у" соответствует равновесная концентрация уксусной кислоты в сплошной фазе (бензоле) х = 20 кг/м . Тогда движущие силы Процесса иа входе в экстрактор и выходе из него составят (по сплошной фазе) [c.654]

Объемная скорость сплошной фазы при режиме захлебывания экстрактора. . . . . ........ [c.372]

Многие процессы химической технологии проводятся при движении через трубопроводы и аппараты двухфазных потоков. В этих потоках одна из фаз обычно является дисперсной, а другая — сплошной (дисперсионная среда), причем первая распределена в объеме второй в виде частиц, капель, пузырей, пленок и т. п. Взаимное направление обеих фаз в потоке может быть различным. Например, движение твердых частиц и потока газа при пневмотранспорте, пузырей пара и кипящей жидкости в вертикальных трубках выпарных аппаратов с естественной циркуляцией (см. главу IX) направлено в одну сторону, т. е. является прямоточным. Во многих других случаях фазы движутся в противоположных направлениях, т. е. их движение противоточное. При противотоке фаз осуществляется, в частности, взаимодействие пленок стекающей вниз жидкости с восходящими потоками газа или пара в пленочных или насадочных абсорбционных и ректификационных колоннах, взаимодействие капель с потоком другой жидкости (сплошной фазой) в полых или насадочных колонных экстракторах (см. главы XI и XII) и т. д. Картина взаимного движения фаз в аппарате в целом или на отдельных его участках часто более сложная, чем при прямотоке или противотоке, например в аппаратах с псевдоожиженным слоем или на тарелках массообменных аппаратов при барботаже (см. главу XI). [c.111]

Обычно в экстракторах для создания возможно большей поверхности контакта фаз и, соответственно, для увеличения скорости массопередачи одна из жидкостей (дисперсная фаза) распределяется в другой жидкости (сплошная фаза) в виде капель. В зависимости от источника энергии, используемой для диспергирования одной фазы в другой и перемешивания фаз, экстракторы каждой из указанных выше групп могут быть подразделены на аппараты, в которых диспергирование осу-н ествляется за счет собственной энергии потоков (без введения дополнительной энергии извне), и аппараты с введением внешней энергии во взаимодействующие жидкости. Эта энергия подводится посредством механических мешалок, сообщения колебаний определенной амплитуды и частоты (пульсаций или вибраций), путем проведения экстракции в поле центробежных сил и другими способами. [c.538]

В качестве насадки наиболее часто используют керамическую насадку (кольца Рашига). Важное значение для гидродинамических условий работы насадочных экстракторов имеет смачиваемость материала насадки жидкостями. Для того чтобы поверхность контакта фаз определялась поверхностью капель диспергированной фазы, сплошная фаза должна лучше смачивать насадку, чем диспергированная. В противном случае капли сливаются в пленки при этом поверхность контакта фаз ограничивается геометрической поверхностью самой насадки. [c.542]

В ситчатом экстракторе диспергируемая фаза, например легкая, как показано на рис. Х1П-21, проходя через отверстия ситчатых тарелок, многократно дробится на капли и струйки, которые, в свою очередь, распадаются на капли в межтарелочном пространстве. После взаимодействия со сплошной фазой капли коалесцируют и образуют слой легкой фазы под каждой вышерасположенной тарелкой. В случае если [c.542]

Определив. Гз, можно по уравнению (ХП1,28) или по уравнению (ХП1,27) и величине Ь рассчитать предельную фиктивную скорость сплошной фазы. При этом надо знать величину Шо, которая определяется по эмпирическим уравнениям, приводимым для экстракторов различных типов в специальной литературе . [c.547]

Рабочие скорости фаз должны быть меньше предельных, соответствующих захлебыванию. Учитывая, что до сих пор не удалось количественно установить влияние перехода распределяемого веш,ества из фазы в фазу, т. е. массопередачи, на наступление захлебывания в экстракторах, а также приближенность значений ша, действительную скорость сплошной фазы обычно принимают равной не более 60—80% скорости для точки захлебывания. По этой скорости, пользуясь уравнением (Х,75), рассчитывают диаметр экстрактора. [c.548]

При вращении ротора в объеме сплошной фазы, заполняющей каждую из ступеней экстрактора (ступень ограничена вверху и внизу двумя соседними кольцами статора), дисперсная фаза распределяется в виде капель На первой стадии экстра кции капролактама из лактамного масла сплошной фазой является трихлорэтилен, дисперсной — лактамное масло, на второй сплошная фаза— вода, дисперсная — раствор капролактама в трихлорэтилене. [c.173]

В распылительных колоннах отсутствуют какие-либо внутренние устройства, вследствие чего фазы в колонне могут свободно циркулировать в вертикальном направлении, т.е. в этих аппаратах имеются условия для продольного перемешивания фаз. Это явление еще более усиливается при увеличении отношения диаметра к высоте колонны. Продольное или обратное перемешивание, как известно, приводит к снижению скорости массопередачи в результате уменьшения движущей силы процесса. Поэтому распылительные экстракторы являются аппаратами низкой эффективности высота единицы переноса в этих экстракторах достигает 5-6 м. К недостаткам распылительных экстракторов относится также снижение скорости захлебывания с увеличением доли диспергированной фазы в системе, так как при этом снижается сечение для движения сплошной фазы и увеличивается унос капель. [c.160]

В качестве экстракторов в принципе можно использовать любую из рассмотренных в гл. 16 конструкций тарельчатых колонн, но в промышленности наибольшее применение нашли ситчатые экстракторы (рис. 18-18). В этих аппаратах одна из жидких фаз многократно диспергируется и коалесцирует, проходя через большое число сверленых или штампованных отверстий в тарелке 1. Скорость процесса экстракции при этом возрастает вследствие многократного диспергирования фазы, что сопровождается концевыми эффектами при входе этой фазы из отверстий тарелки в сплошную фазу. Поскольку этот процесс связан с практически скачкообразным изменением концентрации, то иногда ситчатые экстракторы относят к аппаратам ступенчатого типа. Некоторые авторы ситчатые экстракторы считают аппаратами промежуточного ИЛИ смешанного типа. [c.161]

Рис. 294. Данные об экстракции уксусной кислоты в системе изобутилкетон (дисперсная фаза)—вода (сплошная фаза). Экстрактор М1хсо (7"= 150 мм, Р — точка захлебывания см. таблицу)

При интенсивном перемешивании в секционированных колоннах (мешалками или другими перемешивающими устройствами) в секциях достигаются режимы потоков, близкие к идеальному перемешиванию. Таким режимам, наблюдаемым, например, для сплошной фазы в роторно-дисковых колоннах (РДЭ) и экстракторах типа Микско , физически адекватна рециркуляционная модель продольного перемешивания. [c.96]

Экстрактор в данном случае представляет собой распылительную колонну, в которой диспергируется более легкая фаза (экстрагент). Выходящие из pa npeAeJ ителя дисперсной фазы капли-поднимаются вверх и, пройдя раЗочую зону экстрактора, поступают в верхнюю отстойную зону, где коалесцируют, образуя слой легкой фазы (экстракт). П ютивотоком экстрагенту движется сплошная фаза, из которой в данном случае извлекается экстрагируемое вещество. Очищенная исходная смесь (рафинат) собирается в нижней отстой ой зоне (ниже распределителя дисперсной фазы), где отстаивае ся от капель экстрагента и самотеком через гидрозатвор поступает в сборник рафината Ej. Гидрозатвор переменной высоты для от юда более тяжелой фазы позволяет, с одной стороны, автомат чески поддерживать постоянное положение границы раздела ежду фазами в верхней отстойной зоне и, с другой стороны, да гт возможность изменять это положение для увеличения, напри. lep, высоты слоя легкой фазы и более лучшего ее отстаивания. [c.137]

Гидродинамические условия в колонне с насадкой существенно отличаются от гидродинамики пустотелых колонных экстракторов. Зависят они прежде всего от смоченности насадки [1, 7, 8, 44, 48, 49]. Если сплошная жидкость лучше смачивает насадку, чем диспергированная, то поток будет иметь тот же характер, что и в колоннах без насадки, и вторая фаза будет протекать через колонну в виде капель, которые катятся по поверхности. Если жидкость, которая вводится через распылитель, обладает лучшей смачиваемостью, то такая жидкость образует на насадке либо сплошные, либо прерывистые пленки. В этом случае обе жидкости будут сплошными фазами. Измененные условия потока характеризуются, между прочим, тем, что массообмен не зависит тогда в широких пределах от количества стекающей по насадке жидкости и только незначительно зависит от скорости потока. Жидкость, которая вводится через распылитель, в этом случае называется условно диспергиро- [c.321]

При перегрузке аппарата по сплошной фазе может наступить такой момент, когда абсолютная скорость движения капель ТУд будет равна нулю. При такой подаче сплошной фазы в экстракторе будет накапливаться дисперсная фаза, затопляя экстрактор. Накопление дисперсной фазы в рабочей зоне экстрактора вызывает сужение прохода сплошной фазы. Скорость последней значительно увеличивается, в результате чего поток сплошной фазы начпнает выносить из рабочей зоны капли дисперсной фазы. Нарушается противоточное движение фаз, наступает захлебывание экстрактора. [c.373]

Как показывает опыт, тарельчатые. экстракторы более эффективны, чем полые и насадочные. Это можно объяснить тем, что в полых и насадочных экстракционных колоннах сплошная фаза движется неравномерно, поскольку и распределитель и поток движущихся капель воздействуют на сплошную фазу, приводя к неравномерному распределению скоростей ее по сечению аппарата. В результате происходит продольное перемешивание сплошной фазы, вывывающее выравнивание концентраций по длине аппарата. [c.379]

Режим работы пульсационного экстрактора зависит от интенсивности пульсации, характеризуемой произведением амплитуды (расстояния между крайними положениями уровня жидкости в экстракторе за один цикл, мм) па частоту пульсации (число циклов в единицу времени, мин ). При малой интенсивности пульсации попеременно диспергируются легкая жидкость. в слой тяжелой Лхидкости над тарелкой (первый период цикла) и тяжелая жидкость в слой легкой жидкости под тарелкой (второй период цикла). При увеличении интенсивности пульсации рабочая зона равномерно заполнена мелкими каплями, движущимися противотоком в сплошной фазе. Это оптимальный режим работы пульсационного экстра1 тора. [c.381]

Пример 18-3. Определить предельную производительность роторно-дискового экстрактора диаметром О = 0,75 м для извлечения капролактама подои из азеотропной смеси (стр. 664) бензол — аиклогексаи (сплошная фаза — [c.655]

С увеличением скорости легкой жидкости возрастает число капель в единице объема аппарата и их движение происходит во всё более стесненных условиях. В результате увеличивается объемная доля диспергируемой фазы (ее задержка в аппарате), что уменьшает долю поперечного сечения, свободного для прохода сплошной фазы. Это, в свою очередь, вызывает возрастание локальных скоростей сплошной фазы, которая начинает уносить всё большее число капель в направлении, обратном направлению движения дисперсной фазы. Возникают циркуляционные токи дисперсной фазы, т. е. обратное перемешивание (см. стр. 120), которое существенно уменьшает движущую силу и соответственно интенс1[вность массопередачи в распылительных экстракторах. [c.541]

Полочные колонные экстракторы. Полочные экстракторы представляют собой колонны с тарелкамн-перегородками различных конструкций. Перегородки имеют форму либо чередующихся дисков и колец (рис. ХП1-20), либо глухих тарелок с закраинами и сегментными вырезами, которые устанавливаются так же, как в барометрических конденсаторах (см. рис. ХП1-20, а), либо форму дисков с вырезами, показанных на рис. ХП-20, б. Расстояние между соседними полками составляет обычно 50—150 мм. Капли, коалесцируя, сбтекают перегородки в виде тонкой пленки, омыв аемой сплошной фазой. Интенсивность массопередачи в полочных кол оннах несколько выше, чем в распылительных, главным образом за счет их секционирования посредством перегородок, что приводит к уменьшению обратного перемешивания. [c.542]

Проведершьге исследования позволили количественно оценить продольное перемешивание в сплошной фазе в противоточных экстракторах с различными насадками и дать им сравнительную оценку. Основной пригшной неодинакового продольного перемешивания является различие в геометрических характеристиках контактирующих устройств. Из рисунка видно, что при прочих равных условиях продольное перемешивание в колонне с уголковой со щелью и Н - образными насадками значительно ниже, чем в распылительной и с кольцами Рашига, что объясняется упорядоченным, строго направленным двилсением потоков в элементах насадки, а также периодическим секционированием объема контактной зоны. [c.109]

По принципу взаимодействия или способу контакта фаз экстракторы подразделяют на две группы ступенчатые и дифференциально-контактные. Внутри этих групп экстракторы часто подразделяют на гравитационные (скорость фаз в них обусловлена разностью плотностей этих фаз) и механические (при добавлении потокам энергии извне путем механического перемешивания, действием центробежной силы, поршневым пульсатором и т. д.). Практически в любом из аппаратов названных групп для увеличения поверхности контакта фаз одна из фаз различными способами диспергируется и распределяется в другой, сплошной фазе в виде капель. После каждого перемешивания фаз в аппаратах следует сепарация этих фаз, что необходимо прежде всего для регенерации экстрагента (под действием гравитационных или центробежных сил). Отметим также, что в промышленности обычно применяют непрерывнодействующие экстракторы. [c.157]