Перемешивание жидкостей эффективность

Реальная контактная ступень, для которой покидающие ее паровой и жидкий потоки находятся в равновесии, имела бы с этой точки зрения 100%-ную эффективность. Данное условие предполагает идеальное перемешивание жидкости на тарелке, обеспечивающее установление но всей ее поверхности некоторого среднего состава флегмы, равновесной поднимающемуся паровому потоку. Вместе с тем самопроизвольный процесс установления равновесия между контактирующими фазами протекает во времени, а не мгновенно, и поэтому в самом понятии теоретической ступени содержится еще и предположение о том, что обеспечивается время, необходимое для достижения равновесия. Этим идеализированным предельным условиям не отвечает практическая тарелка, работающая в реальной производственной обстановке. Во-первых, она характеризуется известным градиентом состава жидкости по всей своей поверхности и стекающая с нее флегма не имеет [c.207]

Тарелки провального типа, как и ситчатые, могут удовлетворительно работать в сравнительно узком диапазоне нагрузок по газу. На провальных тарелках происходит полное перемешивание жидкости, вследствие этого они по эффективности уступают тарелкам перекрестного типа. [c.63]

Погружное сжигание. В большинстве случаев нагрев жидких или газовых сред продуктами сгорания осуществляется через твердую разделительную стенку, т. е. с помощью теплообменников. Однако иногда продукты сгорания вдуваются непосредственно в жидкость или сыпучие твердые материалы, обеспечивая наиболее полное перемещивание горячих газов с холодным материалом при минимальных капитальных затратах. Единственные затруднения, которые встречаются при использовании погружных или затопленных горелок для нагрева жидкостей,— неизбежный контакт продуктов сгорания с этой жидкостью, что не так опасно, когда сжигаются СНГ, и необходимость подачи газа и воздуха на сжигание под давлением для преодоления гидростатического давления столба жидкости. Эффективность таких горелок и собственно процесса погружного сжигания исключительно велика (в ряде случаев более 95%), поскольку водяные пары продуктов сгорания конденсируются, а также происходит интенсивное перемешивание с нагреваемой средой продуктов сгорания, которые удаляются при температуре, близкой к окружающей. [c.123]

Реакция с серной кислотой проводится при температуре 10— 20° С, причем окислительно-восстановительные процессы, проходящие с увеличением количества двуокиси серы и обугливанием, доводятся до минимума. С безводной фтористоводородной кислотой температура не достигает уровня критической она держится около 35° С. Для сохранения олефинов в жидком состоянии в системе поддерживают достаточное давление. Как с серной, так и с фтористоводородной кислотами используется примерно равный объем загрузки углеводородной жидкости. Эффективное перемешивание обеспечивает хороший контакт фаз, который необходим для высоких выходов и качества конечных продуктов. Реакция протекает быстро, но обычно выдерживают 10—40 мин. Доводя до минимума полимеризацию, исходное отношение изопарафин — олефин поддерживают около 4 1 и более. Регулирование этого отношения, так же как и поддержка высокого кислотно-углеводородного отношения, дает возможность контролировать выход, испаряемость и октановое число алкилата. [c.128]

По значению локального к. п. д. и к. п. д. тарелки (Мерфри) оценивается эффективность тарелки. Соотношение между ними определяет степень смешения жидкости на тарелке. При полном перемешивании жидкости и пара значения r o и r для каждой фазы совпадают. [c.228]

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]

Мешалки с малой скоростью вращения. К этой группе относятся якорные, рамные, лопастные, шнековые и ленточные мешалки. Мешалки второй группы более эффективны при перемешивании жидкостей с высокой вязкостью. Ниже мы обсудим характеристики мешалок для перемешивания только ньютоновских жидкостей. [c.56]

Ор — коэффициент диффузии продукта реакции в жидкости, см /сек. Пе — эффективный коэф )ициент осевой диффузии (продольного перемешивания) жидкости на тарелке, см /сек Оа — коэффициент диффузии абсорбируемого компонента в газовой фазе, см /сек. [c.12]

Для улучшения массообмена с некоторых экстракционных колоннах применяются мешалки. Они увеличивают турбулентность в сплошной фазе н дробят капли диспергированной фазы, увеличивая таким образом поверхность контакта фаз. Действие мешалок должно обеспечивать перемешивание жидкостей в горизонтальных тонких слоях с исключением интенсивных вихревых движений в направлении оси колонны, так как последнее снижает эффективность работы экстракционной колонны. [c.344]

Рис. 131. Зависимость эффективности тарелки от степени перемешивания жидкости и газа и числа единиц переноса

Изменение эффективности тарелки в зависимости от М , М , Noy или Nox, рассчитанное по уравнению (IV, 89), показано на рис. 131. Эффективность тарелки значительно возрастает с изменением Noy или Nox и уменьшается с увеличением интенсивности перемешивания жидкой и газовой фаз. Влияние перемешивания жидкости на эффективность тарелки более значительно, чем перемешивание газа в пенном слое, причем это различие становится особенно заметным с увеличением Noy или Nox- Исследование зависимости эффективности тарелки [c.286]

Равномерное распределение твердой фазы в жидкой при получении суспензий достигается при некотором числе оборотов мешалки По, при котором значение осевой составляющей скорости потока равно или больше скорости осаждения Шо наиболее крупных твердых частиц, поэтому при получении взвесей твердых частиц в жидкостях эффективность перемешивания можно оценивать по некоторому определяющему числу оборотов По мешалки- Значение о в зависимости от физических свойств твердой и жидкой фаз определяют из уравнения [c.352]

Якорная мешалка характеризуется малой скоростью вращения, большой площадью рабочих плоскостей и небольшим расстоянием между якорем и стенками сосуда. При осуществлении теплопередачи через стенку сосуда используют боковые скребки, предотвращающие образование стационарной пленки между якорем и стенками сосуда. Для маловязких жидкостей (0,1—1,0 Н-с/м ) используют простую якорную мешалку подковообразного типа (рис. 1-12, а). Однако по мере увеличения вязкости требуется усиление якоря поперечными лопастями (рис. 1-12, б) или установка дополнительных лопастей (рис. 1-12, в). Это необходимо для преодоления сил вязкостного трения и поддержания движения й слое жидкости [8]. Для перемешивания очень вязких жидкостей эффективны мешалки двойного действия (рис. 1-12, г) — комбинации из якоря и лопасти, вращающихся независимо друг от друга. Тот же эффект получают, когда основной подковообразный якорь снабжен дополнительными вертикальными лопастями. Этот тип мешалок известен как рамно-якорный и показан на рис. 1-13. [c.25]

Из рассмотренной схемы работы колпачковой тарелки следует, что на тарелке контакт между паровой и жидкой фазами осуществляется по схеме перекрестного тока пары движутся снизу вверх, жидкость течет перпендикулярно направлению движения потока паров. В пространстве между смежными колпачками жидкость интенсивно перемешивается по высоте слоя, и концентрации ее в этих зонах выравниваются. Состав жидкости вдоль потока за счет массообмена меняется. Обычно принимают, что пар в межтарельчатом пространстве полностью перемешан, т.е. во всех точках поперечного сечения колонны состав его одинаков. Такое допущение справедливо для колонн относительно небольшого размера при достаточной величине межтарельчатого расстояния. Для колонн большого диаметра это допущение неправомочно. Однако на эффективность контакта фаз степень перемешивания пара в межтарельчатом пространстве оказывает значительно меньшее влияние, чем степень перемешивания жидкости на полотне тарелки. [c.230]

Если для перемешивания жидкостей с низкой вязкостью в аппарате без отражательных перегородок используют турбинную или пропеллерную мешалку, в сосуде образуется центральная вихревая воронка (рис. 1-2). Жидкость вращается в направлении движения мешалки, воронка углубляется с увеличением скорости вращения до тех пор, пока не достигнет мешалки. Эффективность перемешивания прп образовании центральной вихревой воронки обычно снижается. [c.16]

Отражательные перегородки. По мере увеличения вязкости жидкости снижается роль отражательных перегородок в уменьшении глубины центральной вихревой воронки. При перемешивании жидкости с высокой вязкостью ширина перегородок может составлять около /2о диаметра аппарата. В этом случае наиболее эффективно устанавливать отражательные перегородки на некотором удалении от стенок аппарата или под углом к оси сосуда. Расстояние, равное ширине отражательной перегородки, достаточно для того, чтобы обеспечить движение жидкости вдоль стенок аппарата и таким образом избежать образования застойных зон за перегородками. [c.29]

Концентрация равновесна реальной концентрации пара УJ. Коэффициенты полезного действия по Мерфри могут характеризовать эффективность тарелки и целом только при полном перемешивании жидкости и пара на тарелке, когда состав на ней определяется одним значением и а ,. [c.331]

Для больших сосудов обычно применяют пропеллерные мешалки с боковым вводом. Они эффективны при перемешивании жидкостей, содержащих твердые частицы с относительно низкой скоростью осаждения. При установке мешалок с боковым вводом необходимо применение уплотнений или сальников, которые находятся в контакте с содержимым сосуда, поэтому в случае, когда перемешиваемые жидкости содержат абразивные твердые вещества, могут возникнуть дополнительные трудности. Сальники, применяемые для мешалок с боковым вводом, не оказывают значительного сопротивления эрозии, так что протекающий сальник — обычное явление в этом [c.31]

Более эффективное выпаривание осуществляется в современных выпарных аппаратах с п о г р у н< н ы м и горелками одна из конструкций таких аппаратов приведена на рис. 1Х-20. При барботаже нагретых газов через слой раствора создается значительная межфазовая поверхность и происходит перемешивание жидкости пузырьками газа. В результате достигается интенсивный теплообмен. [c.376]

Как показали Ул и Возник [81, якорные и рамные системы эффективны для осуществления теплопередачи в аппаратах с жидкостью, имеющей вязкость от 0,1 до 100 Н с/м. Для перемешивания жидкостей вязкостью больше 50 Н с/м якорные мешалки необходимо оборудовать горизонтальными и вертикальными планками с целью создания потока жидкости во всем объеме [c.71]

При перемешивании жидкостей с высокой вязкостью шнековые мешалки оказались более эффективными, чем турбинные [15]. В отличие от турбинных мешалок, которые осуществляют перемешивание, создавая вращающимися лопатками высокоскоростные потоки, шнековые мешалки осуществляют циркуляцию жидкости за счет насосного действия. Обычно шнек транспортирует жидкость от дна сосуда к поверхности жидкости. [c.76]

В этой работе подчеркивается тот факт, что термодинамические свойства смеси оказывают существенное влияние на эффективность тарелки. Методика А. I. СЬ. Е. (Американский институт инженеров-химиков) основана на рассмотрении массопередачи на тарелке, имеющей определенную математическую модель, с учетом степени перемешивания жидкости на тарелке и величины ее уноса. Представления, используемые для развития данной методики, основаны на теории двойного сопротивления Уитмена . [c.332]

Таким образом, для определения эффективности тарелки необходимо иметь сведения о коэффициентах массоотдачи в паровой и жидкой фазах, степени перемешивания жидкости на тарелке и величине уноса жидкости. Массоперенос в паровой фазе характеризуется величиной Еу. [c.340]

Лопастные мешалки отличаются простой конструкцией и низкой стоимостью изготовления. Они обеспечивают вполне удовлетворительное перемешивание жидкостей с умеренной вязкостью. Наиболее просты по устройству мешалки с плоскими лопастями из полосовой или угловой стали, установленными перпендикулярно или наклонно к направлению их движения (рис. 29). Частота вращения таких мешалок колеблется от 18 до 80 об/мин при увеличении частоты вращения выше указанной эффективность перемешивания резко снижается. Диаметр лопастей составляет 0,7 диаметра сосуда, в котором работает мешалка. [c.98]

Турбинные мешалки служат для быстрого смешивания и растворения различных жидкостей и растворов. Они обеспечивают эффективное перемешивание жидкостей большой вязкости и поэтому пригодны для непрерывных процессов. [c.99]

Эффективность тарелки Ет рассчитывают в зависимости от характера движения потоков и перемешивания жидкости и газа на тарелке. Так, для случая полного перемешивания жидкости при отсутствии рециркуляции можно использовать формулу [53] [c.344]

Турбинные мешалки служат для быстрого смешивания и растворения различных жидкостей и растворов. Они обеспечивают эффективное перемешивание жидкостей большой вязкости и поэтому пригодны для непрерьшных процессов. Мешалка состоит из одного или неско№ких центробежных колес (турбинок), укрепленных на вертикальном валу. [c.22]

При выводе уравнения (П1-84) для перекрестного тока принималось, что газ не перемешивается, а жидкость полностью перемешивается в поперечном направлении, но не перемешивается в продольном. В этом случае тарелку можно разделить по ходу жидкости на ряд элементарных участков, в каждом из которых происходит полное перемешивание жидкости, но между участками перемешивание отсутствует. Эффективность по газу каждого участка (так называемая локальная эффективность) с полным перемешиванием жидкости составляет (см. табл. 21) [c.247]

Наибольшее значение Ег достигается в отсутствие перемешивания газа при движении жидкости на всех тарелках в одном направлении (прямоточные тарелки). Следуюш,ее место занимают тарелки с полным перемешиванием газа в межтарелочном пространстве, далее следуют тарелки с движением жидкости в противоположных направлениях (без перемешивания газа) и на последнем месте стоят тарелки с полным перемешиванием жидкости. Однако заметная разница в эффективности этих тарелок наблюдается лишь при достаточно высоких значениях Ер (свыше 0,7—0,8) и малых значениях А (меньше 2). [c.251]

Перемешивание жидкости ведет к снижению средней движущей силы (см. стр. 243) и эффективность аппарата, несмотря на высокие значения коэффициента массопередачи и развитую поверхность соприкосновения фаз, оказывается низкой. Это подтверждается и опытом. Так, Шабалин [4, 51 показал, что увеличение высоты барботажного слоя приблизительно до 50 мм, приводит к значительному повышению степени извлечения компонента [c.497]

Перемешивание жидкости в барботажных абсорберах ведет к тому, что работа тарелки приближается в той или иной степени к работе аппарата с полным перемешиванием жидкости (см. стр. 217). На тарелках с перекрестным током вследствие перемешивания эффективность уменьшается, как было показано на стр. 247 сл. При этом эффективность тарелки можно определить из уравнения (111-139), рассчитывая критерий Ре по формуле [c.552]

Эффективность тарелки (при полном перемешивании жидкости) [c.577]

Найдя по принятому значению Ку число единиц переноса на тарелку по формуле (VI1-127), определяют эффективность тарелки при помощи уравнений, приведенных в табл. 21 (см. стр. 230). На тарелках с перекрестным током следует учитывать перемешивание жидкости посредством уравнения (III-139), вычисляя , как указано на стр. 552. [c.598]

Перекрестно — прямоточные тарелки отличаются от пере — р рестноточных тем, что в них энергия газа (пара) используется для С рганизации направленного движения жидкости по тарелке, тем самым устраняется поперечная неравномерность и обратное перемешивание жидкости иа тарелке, и в результате повыигается производительность колонны. Однако эффективность контакта в них несколько меньше, чем в перекрестноточных тарелках. [c.178]

Тарелки с однонаправленным движением газа (пара) и жидкости. На тарелках этого типа газ (пар) выходит из отверстий в направлении движения жидкости по тарелке. Этим достигается снижение перемешивания жидкости, а, значит, повышение эффективности массопередачи. Тарелки этого типа изготовляются с переливами и без переливов. [c.63]

Б. Теперь примем во внимание изменение состава жидкости по мере движения ее по длине тарелки. Информация о степени перемешивания жидкости на барботажных тарелках имеется в литературе и приводится в разделе IX-1-6 в виде значений эффективного коэффициента продольной диффузии De. Согласно Крамерсу и Алберда , с точки зрения перемешивания тарелка, на которой эффективный коэффициент диффузии равен De, примерно эквивалентна N последовательно расположенным ступеням идеального смешения, причем [c.200]

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]

Одна из применяющихся конструкций—колонна Шейбеля [116— 1181 (рис. 4-23,а). Мешалки в этой колонне (лопастные или турбинные) размещены на вертикальной оси попеременно со слоями неподвижной насадки из стальных спиралей или колец Рашига. Таким образом, колонна делится на камеры перемешивакия, где происходит перемешивание жидкостей и дробление капель, и камеры отстаивания. Интенсивность перемешивания должна быть подобрана таким образом, чтобы капли диспергироваиной фазы могли проходить под действием разности плотностей через камеру перемешивания. В слое насадки происходит частичное разрушение вихрей и задержка мелких капель, захваченных сплошной фазой, в остальном насадочные камеры работают подобно насадочиым колоннам. Высота слоя насадки не должна быть слишком малой. Существует оптимальная высота слоя, при которой действие колонны наиболее эффективно. [c.344]

Исследование реакторов для систем газ—жидкость с целью их эасчета и проектирования ведется в следующих направлениях 10] изучение механизма и скорости процесса массопередачи, осложненного химической реакцией моделирование структуры потоков двухфазной системы оценка влияния продольного перемешивания на эффективность реакторов определение межфазной поверхности, удерживающей способности, перепада давления. Важным вопросом является выбор типа реактора. Сравнение коэффициентов массоотдачи по жидкой фазе для систем газ—жидкость в различных реакторах приведено в табл. 4.1 [10]. [c.83]

Наиболее эффективно однонаправленное движение жидкости на смежных тарелках, а перемешивание жидкости на тарелке и пара в межтарельчатом пространстве нежелательно. [c.274]

Локальную эффективность определяли из условия идеального выгеснения пара и полного перемешивания жидкости [c.141]

Среди тарелок с перекрестным движением жидкости и пара особое вниманпе заслуживают обычные ситчатые тарелки с переливами, поскольку они обеспечивают высокую эффективность разделения, особенно такие конструкции, на поверхности которых установлены специальные поперечные перегородки, устраняющие продольное перемешивание жидкости (рис. 55). Экспериментальные работы показывают, что при установке продольных перегородок эффективность ситчатых тарелок увеличивается до 40% [7]. Диаметр отверстий ситчатых тарелок обычно принимался равным 3—6 мм.. Хорошие показатели при эксплуатации имеют также ситчатые тарелки с отверстиями диаметром 10— 15 мм и более [159, 160]. При этом следует учитывать, что изготовление тарелок с отверстиями большого диаметра намного проще и дешевле, чем с отверстиями малого диаметра. [c.133]

В перекрестно-прямоточных тарелках используется энергия пара для организации движения жидкости по тарелке и отделение жидкости от пара после осуществления контакта. Перекрестнопрямоточное движение исключает поперечную неравномерность, полностью или частично устраняет обратное перемешивание жидкости на тарелке, улучшает сепарацию жидкости и, следовательно, повышает производительность тарелки. Эффективность контакта при прямоточном движении несколько меньше, чем при противо-точном или перекрестноточном. [c.329]

Лабораторные исследования кинетики окисления (по сульфитной методике) в реакторах небольших объемов типов РМС и РМЦ показали, что эти аппараты по эффективности превосходят аппараты барботажного типа. Действительно, при механическом перемешивании жидкости вследствие развитой ее турбулентности достигается наиболее тонкое диспергирование пузырьков газа, что при достаточно высоком газосодержании создает большую удельную поверхность контакта фаз. Однако при увеличении диаметра реактора D с сохранением D/d = onst отношение окружной скорости мешалки к расстоянию от ее лопастей до стенок аппарата, которое в какой-то мере характеризует область распространения газовых пузырей в объеме жидкости, изменяется пропорционально величине Re /D. Это является одной из причин наблюдаемого относительного снижения эффективности массопереноса в газожидкостных реакторах при увеличении их размеров. К сожалению, мы не располагаем достаточным количеством данных для оценки критерия эффективности реакторов больших объемов с механическим диспергированием газа. Но, вероятно, на начальном этапе оптимизации такой анализ можно провести по результатам исследований аппаратов малых объемов. [c.127]

Турбины с крепящимися на диске плоскими лопатками не очень эффективны для перемешивания жидкостей с высокой вязкостью. Это продемонстрировано в разобранных примерах для систем со стандартной турбинной мешалкой. Поток, направленный от поверхности жидкости ко дну аппарата, разрывается диском, который делит зону перемешивания на два отдельных объема. Турбинные мешалки с прямыми ровными лопатками, крепящимися на ступице, создают осевой поток, но требуют бальших затрат мощности. [c.66]

Помимо работы пластинчатых тарелок в интенсивном капельном режиме к числу их достоинств относятся низкое гидравлическое сопротивление, возможность работы с загрязненными жидкостями, низкий расход металла при их изготовлении. На тарелках этого типа уменьшается продольное перемешивание жидкости, что приводит к увеличению движущей силы массопередачи. Недостатками пластинчатых тарелок являются трудность отвода и подвода тепла, снижение эффективности при небольших расходах жидкости. В настоящее время разработан ряд других конструкций тарелок с однонаправленным движением жидкости и газа, описание которых приводится в специальной литературе . [c.455]

Многокамерная колонка Клейна, Штаге и Шульце (рис. 269) также имеет внутренние переточные трубки [25]. Распределение пара на тарелках достигается с помощью отверстий, расположенных по окружности, через которые пар выходит в виде мелких пузырьков, обеспечивающих хорошее перемешивание жидкости на тарелке. Недавно Штаге разработал колпачковую колон1 у диаметром 80 мм с тарелками, снабженными брызгоотбойниками. Эта колонка обладает высокой производительностью, хорошо организованным движением жидкости и высокой эффективностью. [c.383]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология