Продольное перемешивание в экстракторах роторных

Результаты расчета высоты колонны свидетельствуют о зна чительном продольном перемешивании в роторно-дисковых экстракторах. Вследствие продольного перемешивания необходимая высота рабочей зоны увеличивается в 3 раза. [c.146]

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОДОЛЬНОГО ПЕРЕМЕШИВАНИЯ В РОТОРНО-ДИСКОВЫХ ЭКСТРАКТОРАХ [c.65]

Вид опытных выходных кривых подтвердил наличие существенного продольного перемешивания в роторно-дисковых экстракторах. [c.68]

Проведенное исследование позволило количественно оценить продольное перемешивание в роторно-дисковых экстракторах и его долю в величине коэффициента массопередачи. [c.74]

Импульсный метод применялся в работах [26—28] для изучения продольного перемешивания в роторно-дисковых экстракторах. Там же приведена подробная библиография по его применению в различных аппаратах химической технологии. [c.183]

Для оценки продольного перемешивания в роторно-дисковых экстракторах используются две модели диффузионная и ячеечная с обратным перемешиванием. В диффузионной модели коэффициент продольного перемешивания рассматривается как суммарный коэффициент, учитывающий наличие двух эффектов неравномерности профиля скорости по сечению аппарата и турбулентную диффузию. В соответствии с этим представлением коэффициент продольного перемешивания можно рассчитать по формулам для сплошной фазы [c.406]

По сравнению с распылительной колонной в роторно-дисковом экстракторе благодаря кольцевым перегородкам продольное перемешивание уменьшается примерно в два раза. Однако поскольку продольное перемешивание в роторно-дисковых экстракторах все же существует, оно оказывает значительное влияние на величину ВЕП, в отдельных случаях увеличивая ее в два раза [88]. [c.121]

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]

Роторно-дисковые экстракторы. В этом экстракторе (рис. Х [ 11-22) внутри корпуса 1 на равном расстоянии друг от друга укреплены неподвижно кольцевые перегородки 2. По оси колонны проходит вертикально вал с горизонтальными плоскими дисками, или ротор 3, приводимый во вращение посредством привода 4. Диски ротора размещены симметрично относительно перегородок 2, причем каждые две соседние кольцевые перегородки и диск между ними образуют секцию колонны. Чередующиеся кольца и диски препятствуют продольному перемешиванию. К смесительной зоне колонны примыкают верхняя 5 и нижняя 6 отстойные зоны. [c.543]

Вместе с тем роторным экстракторам присущ серьезный недостаток-так называемый масштабный эффект, т.е. существенное увеличение ВЕП с увеличением диаметра аппарата. Причина этого явления заключается в неравномерности поля скоростей по высоте и поперечному сечению аппарата, в образовании застойных зон, байпасировании, способствующих усилению продольного перемешивания и нарушению равномерной структуры потоков в аппарате. [c.163]

Данные по масштабированию роторно-дисковых экстракторов, полученные Мишеком, показывают, что явления продольного перемешивания в промышленных экстракторах могут приводить к неэффективному использованию 50—90% высоты колонны. Если это так, то становится понятно, что высокая межфазная поверхность при [c.159]

Корреляции эффектов продольного перемешивания для асимметричного роторно-дискового контактора опубликованы Мишеком и Мареком [1261 в статье, касающейся общих вопросов расчета этого типа экстракторов. [c.160]

Для непрерывной контактной кристаллизации часто применяют аппараты колонного типа с противотоком хладоагента и кристаллизующейся смеси. По конструкции такие кристаллизаторы идентичны жидкостным экстракторам. На рис. 4.4 показан колонный кристаллизатор роторного типа [146, 147], где кристаллизация осуществляется ы дисперсной фазе. Кристаллизующаяся смесь имеет более низкую плотность чем хладоагент. В аппарате проходит вал 2, на котором размещены лопастные мешалки 3. Для снижения продольного перемешивания фаз аппарат по высоте секционирован кольцевыми перегородками 4. Внизу кристаллизатора расположены секции эмульгирования 8 и отстаивания 9 отработанного хладоагента, а вверху — приемник 6 кристаллической суспензии. Скорость вращения мешалок-составляет 1,2—2,0 м/с. [c.127]

Дифференциально-контактные аппараты (колонные экстракторы) разнообразны по конструкции. Наилучшие технико-эко-номические показатели среди колонных экстракторов имеют вертикальные дифференциально-контактные аппараты с дополнительным подводом энергии - роторно-дисковые, вибрационные и пульсационные, различающиеся способом подвода дополнительной энергии и геометрией внутренних устройств, которые оказывают существенное влияние на структуру движения и распределения потоков, продольное перемешивание. Последние факторы определяют эффективность работы аппарата и величину коэффициента масштабного перехода. [c.51]

Из колонных аппаратов наибольшее распространение получили распылительные, насадочные и тарельчатые экстракторы, а также экстракторы с механическим перемешиванием фаз — роторно-дисковые, многосекционные с мешалкой в каждой секции и пульсационные. Распылительный экстрактор представляет собой колонну, заполненную сплошной фазой, в которую с помощью диспергирующего устройства вводится в виде капель дисперсная фаза. Она подается в верх или низ колонны в зависимости от соотношения плотностей фаз. Такие колонны просты по конструкции, но имеют низкую эффективность вследствие интенсивного продольного перемешивания фаз. В насадочных колоннах используется насыпная насадка. Во избежание коалесценции насадка должна смачиваться сплошной фазой лучше, чем дисперсной. [c.579]

Основное преимущество роторно-дисковых экстракторов - высокая интенсивность массопереноса при относительно небольших диаметрах аппарата. Однако по мере увеличения диаметра аппарата эффективность процесса экстракции значительно снижается вследствие продольного перемешивания, вызываемого неравномерным распределением скоростей по большому поперечному сечению роторно-дискового экстрактора. [c.465]

Вместе с тем роторным экстракторам в той или иной степени присущ общий недостаток — наличие масштабного эффекта, т. е. довольно значительное возрастание ВЭТС (или ВЕП) при увеличении диаметра аппарата. Как известно, этот эффект обусловлен гидродинамическими причинами — неравномерностью поля скоростей по высоте и поперечному сечению аппарата, образованием застойных зон, байпасированием и другими явлениями, способствующими усилению продольного перемешивания и нарушению равномерной структуры потоков в аппарате. [c.297]

Фактор продольного перемешивания изучался для многих типов экстракционных аппаратов пульсационных, вибрационных, роторно-дисковых и т. д. Обобщающие материалы по данному вопросу приведены в главе V. Отметим, однако, что большинство данных по продольному перемешиванию получено для лабораторных экстракторов малых диаметров. Поэтому использование их при расчетах промышленной аппаратуры во многих случаях весьма проблематично, поскольку при переходе к аппаратам больших диаметров перераспределяются удельные веса турбулентной составляющей и составляющей поперечной неравномерности в совокупном эффекте продольного перемешивания. При этом следует заметить, что значимость осевой диффузии и поперечной неравномерности для самого процесса экстракционного разделения отнюдь не одинакова. Осевая диффузия и поперечная неравномерность, с должным основанием рассматриваемые совместно с позиций гидродинамики, при оценке эффективности экстракции должны учитывать раздельно, как факторы, которые в разной степени влияют на процесс экстракционного разделения. Тем не менее опыт моделирования процесса экстракции с раздельным описанием факторов осевой диффузии и поперечной неравномерности пока еще не накоплен в достаточной мере. [c.385]

Вместе с тем, полученные данные позволяют в первом приближении количественно оценить влияние продольного перемешивания на величину ВЕП в роторно-дисковом экстракторе. [c.72]

Расчеты показывают, что добавка на продольное перемешива- ние составляет до 50% от величины ВЕП, т. е. влияние продольного перемешивания как фактора, выравнивающего концентрации по длине колонны и неблагоприятного с точки зрения массопередачи, является существенным в роторно-дисковых экстракторах. [c.73]

Р1зучению влияния физических свойств системы на величину продольного перемешивания в роторно-дисковом экстракторе посвящена работа [43], авторы которой отмечают, что коэффициент диффузии в сплошной фазе возрастает с уменьшением плотности дисперсной фазы (или с уменьшением разности плотностей фаз Ар) и незначительно увеличивается при уменьшении межфазного натяжения. Изменение вязкости дисперсной ф.азы не оказывает значительного влияния на т- [c.111]

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]

Дальнейшим усовершенствованием роторно-дисковых экстракторов явились экстракторы с асимметрично установленным ротором или асимметричные роторно-дисковые экстракторы (АРДЭ). Их появление связано прежде всего с укрупнением вновь вводимых агрегатов В обычных РДЭ с увеличением диаметра аппарата значительно возрастает такой отрицательный эффект, как продольное перемешивание, вследствие увеличения зазоров между дисками ротора и кольцами [31]. [c.174]

Хотя на роторно-дисковых контакторах проведено больше исследований, чем на других экстракторах, однако данные, описываюш ие влияние возможных изменений геометрии колонн, все же недостаточны. Обширное исследование влияния таких переменных на продольное перемешивание сплошной фазы было выполнено Мияучи, Мицутаки и Хэресом [13]. Они провели два типа экспериментов.. На многосекционной колонне диаметром 15 см определены значения коэффициентов продольной дисперсии для одно- и двухфазных потоков. Для определения скорости перемешивания однофазного потока между секциями применялись простые двухсекционные колонны диаметром 10 и 30 см. Во всех экспериментах вода была сплошной фазой. В экспериментах на многосекционной колонне дисперсной фазой служил метилизобутилкетон. Использовался метод импульсного введения солевого индикатора в систему. [c.158]

Аппараты первого типа получили название роторных, поскольку мешалки (дисковые, турбинные и др.) крепятся на общем валу — роторе. Для уменьшения продольного перемешивания фаз, усиливающегося с введением мешалок, аппараты секционируют неподвижными горизонтальными перегородками (кольцевыми, ситчатыми или слоем насадки). Практически во всех конструкциях, кроме той, в которой используется слой насадки, расслаивание фаз происходит в отстойных зонах, расположенных на концах аппаратов. Роторные экстракторы могут быть очень эффективными. В наиболее удачных конструкциях на 1 м аппарата может достигаться до 10 теоретических ступеней. Однако эффективность роторных экстракторов существенно падает с увеличением диаметра аппарата. Связано это с высокой неравномерностью распределения плотности диссшшрусмой энергии вокруг обычной мешалки и [c.37]

В насадочных пульсационных колоннах может применяться любая насадка. Однако стабильная работа насьшной насадки достигается только после ее предварительного уплотнения. Интенсификация процесса массопередачи достигается за счет редиспергирования, многократных соударениий капель с насадкой и нового запуска процесса диффузии после встряхивания капель. Наиболее эффективна специально разработанная для пульсационных колонн пакетная насадка КРИМЗ с высоким проходным сечением прямоугольных отверстий. Отверстия имеют отбортовку, которая способствует закрутке потока проходящей жидкости. За счет этого достигается высокая равномерность распределения дисперсной фазы по сечению аппарата и уменьшается продольное перемешивание. Применение пульсаций в насадочных и тарельчатых аппаратах позволяет в 3-10 раз повысить их эффективность. Производительность пульсационных экстракторов примерно на 30 % превышает производительность роторных аппаратов. [c.38]

В роторно-дисковом экстракторе принципально можно обесфеноливать бензол раствором щелочи до 85,0— 93,5%. Однако для этого потребуется значительный избыток щелочи, что приведет к получению некондиционных фенолятов натрия, содержащих от 7 до12% свободной щелочи. Поэтому в процессе регенерации бензола роторно-дисковый экстрактор применять нецелесообразно вследствие его низкой эффективности, объясняющейся продольным перемешиванием тяжелой фазы, обус- [c.45]

На основании опубликованных данных нами сделана попытка сравнить колонные экстракторы различного типа, наиболее часто применяемые в промышленности (табл. 4), по эффективности, коэффициентам масштабного перехода и продольного перемешивания и факторам экономичности Ф. Указанные характеристики определ пот технико-экономические показатели экстракционного аппарата. Показатели роторно—дисковой колонны (РДК) приняты за единину. При сравнении использовались данные, собранные в работе [2]. [c.62]

Наиболее полный анализ опытных данных о массопередаче, проведенный для выяснения возможностей моделирования роторно-дисковых экстракторов, выполнен Стрэндом Опытные данные о продольном перемешивании njpn diN/V>30 для колонн диаметром 150 и 1050 мм были обработаны с помощью уравнений [c.579]

Кривые с максимумом в зависимости от числа оборотов для к.п.д. тарелок в колоннах Шейбла [20], степенные уравнения для ВЕП роторных [3] могут быть объяснены с учетом действия продольного перемешивания, дробления и изменения задержки сплошной фазы. Таким образом, раздельное изучение элементарных эффектов в экстракторах с подводом внешней энергии позволяет строить общую теорию этих аппаратов и в дальнейшем создать обоснованные методы расчета. [c.319]

К числу роторных экстракторов горизонтального типа относится горизонтальный разбрызгивающе-черпаковый экстрактор (рис. .21), известный за рубежом как экстрактор Грессера и находящий применение в промышленности [117]. Внутри горизонтального цилиндрического корпуса 1 на центральном валу 2 смонтированы диски 3, между которыми расположен ряд черпаков (ковшей) 4. Жидкости движутся противотоком по периферийному щелевому пространству между внутренней стенкой корпуса 1 экстрактора и черпаками 4. Сечение щелевого канала для прохода жидкостей выбирают таким, чтобы общий перепад давления был не слишком велик, но достаточен для сведения к минимуму продольного перемешивания. Уровень выхода тяжелой фазы регулируется таким образом, чтобы поверхность раздела фаз находилась примерно на уровне диаметральной плоскости корпуса аппарата. При медленном вращении ротора каждая из фаз диспергируется одна в другой, что является принципиальной особенностью аппарата данной конструкции. [c.312]

Изучение продольного перемешивания проводилось нами в геометрически подобных роторно-дисковых экстракторах одинаковой высоты Н = 1 м) диаметрами 54 и 200 мм с одинаковыми соотношениями устройств ротора и статора, причем отношение диаметра ротора Др к диаметру ) колоньы = 0,8, отношение диаметра отверстия кольца статора к диаметру О колонны = = 0,85 и отношение расстояния к между дисками к диаметру В колонны - = 0,25. [c.66]

Из графика (рис. 8) видно, что при изменении Re в 17 раз (от 10 до 170 ООО) величина Е изменяется не более чем на 40—80%, причем на 80% при переходе к условиям, близким к захлебыванию. Этот график еще раз подтверждаёт, что в диапазоне условий, при которых эффективно работают роторно-дисковые экстракторы, турбулентность потока мало влияет на величину коэффициента продольного перемешивания. [c.72]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология