Секционирование жидкостного потока в колоннах

Секционированные колонные аппараты, предназначенные для взаимодействия потоков двух несмешивающихся или ограниченно смешивающихся жидкостей (например, в процессах жидкостной экстракции), часто снабжаются перемешивающими устройствами, работающими в зонах контактирования обеих фаз (механическими мешалками, вибрирующими перфорированными дисками, инжекторами или пульсаторами, установленными вне аппарата). [c.14]

В том случае, когда основное сопротивление массопередаче сосредоточено в жидкой фазе (ректификация при > 1 и большинство процессов абсорбции) увеличение эффективности разделения на тарелках с заданной длиной пути жидкости может быть достигнуто поперечным секционированием жидкостного потока. На тарелках из 5-образных элементов, на колпачковых и клапанных тарелках секционирование осуществляется самими контактными устройствами, при этом один 5-образный элемент или один просвет между двумя бядами колпачков или клапанов примерно соответствует одной секции полного перемешивания. Поскольку число секций не должно быть больше пяти-шести (дальнейшее увеличение мало влияет на общую эффективность контактного устройства), целесообразно стремиться к тому, чтобы на один поток жидкости на тарелке приходилось не менее пяти-шести рядов колпачков, клапанов или 8-образных элементов. В связи с этим при небольшой длине пути жидкости, т. е. в колоннах сравнительно небольшого диаметра, целесообразно применять колпачки, клапаны или 8-образные элементы уменьшенных размеров [396]. При применении 5-образных элементов с размерами, в 2—3 раза меньшими по сравнению со стандартными, целесообразна установка отбойных устройств, подобных отбойникам ситчатых тарелок [397]. На тарелках, не имекЬщих специальных контактных устройств, таких как ситчатые, струйные и пр., создают искусственное секционирование жидкостного потока, устанавливая поперечные перегородки поперечные перегородки рекомендуется устанавливать и на клапанных тарелках [398—400]. Исследование массопередачи на секционированных тарелках показывает, что эффективность их увеличивается примерно на 20% [401—403]. [c.200]

К аппаратам с гидродинамическим перемешиванием среды относятся аппараты с принудительным циркуляционным перемешиванием за счет энергии жидкостного потока, создаваемого насосом или винтовым перемешивающим устройством. Интересна конструкция секционированного струйного ферментера (рис. 4.11) В основном корпусе колонны одна над другой расположены секции, соединенные между собой одной или несколькими сливными трубами. Жидкость высокоироизводительнымн насосами подается в верхнюю секцию колонны, из которой по системе труб стекает вниз, прн этом струя жидкости захватывает воздух, поступающий через газовводную трубу. Засасываемый извне воздух вместе со стекающей жидкостью поступает в нижнюю секцию. Корпус колонны 1 может быть изготовлен из железобетона. Секции (резер- [c.204]

Гидродинамическая структура жидкостного потока в колонном биореакторе может соответствовать идеальному перемешиванию при наличии контура циркуляции, или приближаться к идеальному вытеснению при прямоточном взаимодействии барботируемого газа и питательной среды, что позволяет применять эти аппараты для широкого класса процессов культивирования аэробных микроорганизмов [20]. Необходимая величина скорости сорбции кислорода, с учетом потребления кислорода микроорганизмами, достигается в основном расходом газовой фазы и относительной скоростью движения газового и жидкостного потоков. В работах [5, 12, 20] рассмотрены примеры использования секционированных колонных бнореакторов в процессах микробиологического синтеза. В многоступенчатом колонном биореакторе, состоящем из секций, разделенных перфорированными тарелками, подача субстрата осуществляется на нижнюю тарелку, а вывод суспензии микроорганизмов — сверху. Дополнительно к турбулизацин жидкости барботируемым газом в ряде аппаратов применяется механическое пере.мешнванпе за счет лопастных мешалок, находящихся в каждой секции колонны и помещенных на центральной оси. Движение жидкости и газа в ферментере обычно противоточное. За счет дополнительного механического перемешивания каждая секция колонны работает как ячейка полного смешения. [c.206]

После соответствующей эскизной проработки нами бьш предложен вариант реконструкции колонны К-5 с установкой 11 перекрестноточных насадочных блоков в укрепляющей секции колонны и 20 секционированных насадочных блоков в отгонной части колонны. При разработке конструкции внутренних устройств колонны К-5 для реализации принципа секционирования, а таюке для расширения диапазона устойчивой работы контактных устройств по жидкостному потоку бьш разработан принцшшально новый низконапорный высокопроизводительный распределитель жидкости. Данный распределитель жидкости способен регулировать подачу жидкостного потока при секционировании [c.13]