Интенсивность в пенных аппаратах

Однако и в этих условиях уже первые испытания показали, что в пенно-нитроз-ной системе успешно протекают взятые в отдельности процессы абсорбции окислов азота, денитрации нитрозы и концентрирования кислоты. Дальнейшие испытания подтвердили высокую интенсивность пенных аппаратов. [c.85]

Данные рис. 2 показывают, что чем выше линейная скорость газа, тем интенсивней работа пенного аппарата и меньше затрата энергии на единицу интенсивности. Интенсивность процесса тепло-и массопередачи в области скоростей газа, соответствующих образованию подвижной пены, много больше, чем в области скоростей газа, характерных для барботажа, при почти одинаковом гидравлическом сопротивлении (при одинаковом /iq). [c.16]

Пенные аппараты работают в несколько раз интенсивнее барбо-тажных аппаратов (при меньшем гидравлическом сопротивлении) и в сотни раз интенсивнее башен с насадками. [c.16]

Высота пены (а также производные от нее величины) является основным критерием объема полученной пены, а, следовательно, и развития поверхности контакта фаз [231, 232, 235]. Чем выше слой пены, тем в первом приближении большая поверхность контакта фаз развивается над единицей площади решетки и тем интенсивнее протекает работа пенного аппарата. Кроме того, интенсивность переноса массы или тепла зависит от структуры пены — размеров, количества и подвижности пузырьков, пленок и струй. Поэтому при измерении высоты пены приводят как визуальную оценку ее качества, так и прибегают к помощи кино- и фотосъемки [90, 304]. Используют различные электрические методы измерения [163]. Наиболее современный метод измерения Н описан в работах [31, 318] и освещен далее. Ниже (стр, 67) будут описаны также производные от основных замеряемых величин параметры и критерии, характеризующие структуру и динамику пенного слоя. [c.27]

Требования к гидродинамическому режиму работы пенного аппарата обусловлены необходимостью создания наиболее развитой подвижной пены, обеспечивающей высокую интенсивность процессов взаимодействия газов и жидкостей. [c.29]

Образование пенной дисперсной системы в пенном аппарате зависит также от физических свойств компонентов. Физические свойства системы определяют значение Шр, при котором ячеистая пена переходит в подвижную, от них зависит степень развития и структура подвижной пены. В целом, в условиях интенсивного пенного режима физико-химические свойства системы играют значительно меньшую роль, чем гидродинамические параметры (см. стр. 47). Подробно этот вопрос рассмотрен в работах [234, 249]. [c.30]

Пенообразование зависит не только от скорости газа в полном сечении аппарата и физических свойств жидкой и газовой фаз, но и от целого ряда других факторов. Интенсивность работы пенного аппарата с перекрестноточными решетками может весьма эффективно регулироваться скоростью потока жидкости на решетке и высотой порога h , создающего подпор жидкости. Эти факторы определяют высоту исходного слоя жидкости йо, которая, в свою очередь, сильно влияет на пенообразование, причем существуют известные ее пределы, ограничивающие возможность создания подвижной пены. При очень малой высоте исходного слоя жидкость превращается в брызги, а при слишком большом значении /г пенообразование в слое, примыкающем к решетке, уступает место струйному течению газа. [c.30]

Рис. 1.5. Влияние интенсивности потока жидкости на работу пенного аппарата.

При выводе общего критериального уравнения гидродинамики пенных аппаратов с регулируемым сливным отверстием и подпором пены [46] в качестве определяемого параметра выбрана высота слоя пены над сливным порогом, поскольку она не зависит от высоты порога / п, что необходимо при изменении h. Значение Я р с увеличением h при одной и той же линейной скорости газа и интенсивности потока жидкости резко падает (рис. 1.7), т. е. с увеличением высоты [c.46]

Для аппаратов, не имеющих сливного порога и работающих при свободном сливе жидкости, высота исходного слоя жидкости полностью определяется интенсивностью потока (см. рис. 4, а). При наличии сливного порога и свободном сливе газожидкостной смеси (см. рис, 4, б) feo определяется интенсивностью потока i и высотой порога fe,- но также не зависит от высоты сливного отверстия fe (или площади сечения внутреннего перелива). В пенных аппаратах, работающих с подпором пены в переливном устройстве (см. рис. 4, в), feo зависит также от высоты напора Я , необходимой для преодоления сопротивления сливного отверстия и находящегося за ним переливного устройства (т. е. преодоления подпора). Снижение feo при наличии утечки жидкости через отверстия решетки или уноса её брызг с газом следует учитывать отдельно [234, 247, 248]. [c.50]

Во многих производственных процессах недопустимы брызги жидкости в газе после аппарата, хотя работа полки и не нарушается. В этих случаях устанавливают брызгоуловители, отбойники, циклоны, а также предусматривают другие конструктивные мероприятия [229, 232, 234] или принимают при проектировании ю С. 2 м/с при Яс > 500 мм, что, конечно, снижает интенсивность работы аппарата. Поэтому установка брызгоуловителей различных конструкций предпочтительней. В настоящее время известны довольно эф- фективные виды брызгоуловителей, пригодных к установке в пенных аппаратах [152, 162]. Различные конструкции подобных брызгоуловителей описаны в литературе [151, 160, 346]. [c.87]

В лабораторной модели пенного аппарата [234, 235] опыты были выполнены при развитом пенном режиме, скорости газа 1,5—3 м/с и интенсивности потока жидкости 10—30 м /(м-ч). Гидродинамический режим охлаждающей воды в трубках змеевика характеризовался величиной Квд = 2500 7000. Температура воздуха составляла 16—18 °С, охлаждающей воды 8—11 °С. Опыты проводили в условиях, облегчающих получение воспроизводимых результатов, а именно а) полное насыщение воздуха на входе в аппарат парами воды, чтобы элиминировать влияние массообмена при теплопередаче б) малые потери теплоты в окружающую среду в) равенство температур воздуха и воды, образующих пену (кь 0,05 °С), для исключения теплопередачи в слое пены. Прежде всего специальными опытами путем определения коэффициента теплопередачи между воздухом и водой в слое пены было установлено, что размещение теплообменных трубок над решеткой не нарушает пенного режима и не снижает эффективности основного процесса, происходящего в пенном аппарате. [c.112]

Приведенный обзор работ по теплопередаче в слое пены с размещенными в нем теплообменниками свидетельствует о высокой интенсивности работы внутренних теплообменников. До последнего времени эти теплообменники не имели широкого распространения в промышленности одной из причин было отсутствие достаточно надежных формул для проектирования, особенно для расчета теплоотдачи от сложных поверхностей к слою пены (см. табл. 11.4). В рассмотренной выше работе, опубликованной в 1968 г. [362], впервые предложены расчетные уравнения теплоотдачи от трубных пучков к слою пены [см. уравнения (11.53) и (11.55)], которые можно рекомендовать для проектирования пенных аппаратов с внутренними теплообменниками (в указанном выше диапазоне условий). [c.120]

Расхождение опытных данных от рассчитанных по уравнению (111.80) не превышает +16%. Сравнение с-кривых, рассчитанных на основании диффузионной модели при различной интенсивности перемешивания в проточном реакторе смешения, с экспериментальными данными показало, что на выбранной модели пенного аппарата осуществляется режим смешения потока, близкий к режиму полного смешения. [c.161]

С увеличением значения Н коэффициент скорости пылеулавливания закономерно возрастает. Поэтому все режимные факторы, определяющие высоту слоя пены, соответственно влияют на коэффициент К . Особое влияние оказывает скорость газа, так как с ростом не только увеличивается Н, но растет и абсолютное количество очищаемого газа, т. е. интенсивность работы аппарата увеличивается [c.178]

Определяем высоту порога на полках. Для достижения принятой интенсивности теплообмена необходимо на полках пенного аппарата создать слой пены высотой 150 мм. При заданной скорости газа высота пены зависит от высоты порога и интенсивности потока жидкости на полке [c.213]

Рассчитывают количество подаваемой жидкости в зависимости от условия работы и назначения аппарата. Во всех случаях составляют материальный баланс пенного аппарата. Затем проверяют, какова будет плотность орошения и интенсивность потока жидкости. [c.215]

Принимаем сечение аппарата квадратным i = Vs = I ж. При длине слива, равной 1м, интенсивность потока жидкости составит г = 50/1 = = 50м /(м-ч). Такое значение i допустимо для работы пенных аппаратов. [c.221]

В случае абсорбции в пенном аппарате можно использовать технологические критерии оптимизации. Так, одной из характеристик по которой можно судить об эффективности применения того илв иного аппарата, является интенсивность работы аппарата /, т. е. производительность аппарата, отнесенная к какой-либо величине, характеризующей размеры данного аппарата. Обычно для определения интенсивности производительность относят к объему аппарата V или же к площади его сечения 5 [c.229]

Современное состояние промышленности, в частности повышение мощности предприятий, требует применения газоочистной и массообменной аппаратуры максимальной эффективности и удельной производительности (интенсивности). Выше показано, что пенные аппараты, работающие в режиме развитой свободной турбулентности при скорости газа до 2,5 м/с [234, 235] наиболее универсальны и интенсивны. В настоящее время возникли задачи еще большего повышения скорости газа, понижения гидравлического сопротивления аппаратов, ликвидации забивания элементов аппарата твердыми отложениями, снижения брызгоуноса. Кроме того, необходимо удовлетворить требования охраны окружающей среды о снижении расхода воды в промышленности и ликвидации отходов. [c.232]

Циклонно-пенный аппарат (ЦПА). Циклонно-пенный аппарат разработан Богатых с сотрудниками [42—47]. В ЦПА сочетается принцип работы циклонов (использовано действие центробежных сил и сил инерции) и пенных аппаратов (взаимодействующие жидкость и газ создают слой пены с высокоразвитой и интенсивно обновляющейся межфазной поверхностью). На этом же принципе основаны и некоторые другие типы реакторов, разработанные в СССР и за рубежом, например,центробежно-пенный аппарат[275]. Различные типы такого рода газоочистителей представляют собой, как правило, приемы компоновки двух аппаратов, т. е. конструктивную разработку компактной двухступенчатой очистки. [c.252]

Гидродинамические режимы ПВА. В зависимости от скорости газа и глубины погружения завихрителя в жидкость в ПВА возникает несколько гидродинамических режимов. При и>г <3 <С 2 м/с в пенообразовании участвует сравнительно небольшое количество жидкости и имеет место режим капель и нестабильной пены с повышением скорости газа более 2 м/с увеличивается количеств эжектируемой из бункера жидкости, наблюдается интенсивный пенный режим с мелкоячеистой пеной, имеющей высокоразвитую межфазную поверхность. При дальнейшем повышении (более 4—6 м/с) происходит перестройка структуры пены, начинает преобладать струйный режим, сопровождающийся уменьшением межфазной поверхности. Переход от одного режима к другому определяется соотношением скорости газа в аппарате (Шг) и степени (глубины) погружения завихрителя в жидкость к). Кривые зависимости гидравлического сопротивления слоя пены от скорости газа при различных значениях глубины погружения завихрителя (рис. VI. 16) имеют максимум при = 3- -4,5 м/с, отвечающий наибольшему развитию поверхности контакта фаз и, следовательно, максимуму энергии на ее создание и потери напора на преодоление трения между фазами. Исследования гидродинамических основ работы циклонно-пенного аппарата [43] также показали, что величина ПКФ проходит через максимум при и>г = 3- -4 м/с. [c.261]

Пенные аппараты в настоящее время широко применяются в различных отраслях промышленности [232]. Они обладают такими преимуществами перед другими типами аппаратов, как высокая интенсивность, малые габариты, простота в изготовлении и обслуживании. С их помощью часто удается улучшить технологические и эксплуатационные показатели, а в ряде случаев — снизить и энергетические затраты. [c.266]

Во многих производствах пенные аппараты уже прошли промышленные испытания и успешно освоены. Однако для некоторых условий еще требуется предварительное проведение лабораторных и стендовых испытаний. Естественно, пенные аппараты, как и любые другие интенсивные реакторы, имеют свои рациональные области применения, где они дают возможность усовершенствовать аппаратурное оформление многих технологических процессов в газожидкостных системах. [c.266]

Двуокись углерода извлекается из отходящих газов путем поглощения растворами моноэтаноламина (МЭА) с последующей регенерацией поглотителя при десорбции СО и сжижением ее при необходимости получения товарного продукта [52, 192]. Исследование процессов абсорбции и десорбции двуокиси углерода растворами МЭА показало высокую интенсивность их протекания в пенНых аппаратах. Так, коэффициент абсорбции, рассчитанный по разовой фазе, составляет (750—400)-Ю кг/(м -ч-Па), к. п. д. одной полки — 10—12% при степени карбонизации абсорбента 0,2— 0,42 моля СО2 на один моль МЭА. При десорбции К = 10— 20 м/ч к. п. д. = 25-40%. [c.281]

Пенные аппараты. В отличие от реакторов барботажного типа в пенных аппаратах пузырьки газа поступают в жидкость с большой скоростью. В результате реакционная масса интенсивно перемешивается и образуется динамическая пена. Такая пенная система характеризуется малым диффузионным сопротивлением. В связи С этим пенные аппараты эффективны лишь для проведения быстрых реакций. Для медленных реакций, протекающих в жидкой фазе, они непригодны из-за крайне малого объема жидкости в аппарате. [c.274]

В циклонно-пенных аппаратах сочетается принцип работы пенных и циклонных аппаратов, используется центробежная сила и сила инерции для создания (при взаимодействии жидкости и газа) пены с высокоразвитой и интенсивно обновляющейся поверхностью. На этой же основе создан ряд реакторов. [c.13]

Поступающая на решетку пенного аппарата вода распределяется на два потока одна часть воды протекает вдоль всей решетки и вытекает из аппарата через сливной порог, другая же часть воды проходит через отверстия в решетке и собирается на дне аппарата в виде суспензии. В случае очистки от пыли газов с температурой ниже 100 в аппарате с решеткой длиной 1—2 м, при высоте порога до 40 мм и интенсивности [c.183]

В пенных аппаратах (рис. 1.9) очищаемый газ движется через слой пены, которая формируется на решетке, куда подается жидкость, продуваемая снизу воздухом, или при ударе воздушного потока о поверхность жидкости. Эти аппараты достаточно эффективны и просты по конструкции. Они представляют собой вертикальный аппарат круглого или прямоугольного сечения, внутри которого расположены перфорированные или щелевые решетки. Очищаемый газ поступает к решеткам вниз, интенсивно перемешивается в слое пены с жидкостью, за счет чего происходит смачивание газа и вьщеление пыли. [c.89]

В монографии рассмотрены теоретические основы процессов взаимодействия между газами и жидкостями в интенсивных аппаратах, режимы работы, а также методы расчета и моделирования эффективных аппаратов. Проводится анализ влияния гидродинамических и масштабных параметров на показатели работы аппаратов, обобщены данные по коэффициентам скорости массо- (тепло-) передачи и к. п. д, в разных производственных процессах. Обобщены многочисленные работы авторов и других советских и иностранных ученых в области проведения абсорбции и десорбции, охлаждения и нагревания газов и т. п,, а также их обеспыливания и очистки от вредных загрязнений при промывке жидкостями в таких современных аппаратах колонного типа с турбулентным режимом работы как пенные аппараты различных типов, аппараты со взвешенной насадкой, аппараты с вертикальными решетками, полые колонны с распылением жидкости. [c.2]

Эжекционно-пенный промыватель (ЭПП). Эжекционно-пенный-аппарат [310, 312, 336] высокопроизводительный и интенсивный пенный аппарат безрешеточного типа с самоорошеннем. Устройства и работа ЭПП основаны на сочетании турбулентного распыления жидкости в трубе Вентури и вспенивания жидкости газом в основном реакционном пространстве аппарата. Эжекционно-пенный промыватель изображен на рис. VI. 18. Пёреливнрй стакан размещен [c.263]

Процессы обработки газов и жидкостей лежат в основе многих технологических операций химической, коксохимической, нефтяной, газовой, пищевой промышленности и ряда других отраслей народного хозяйства. Значительная часть этих процессов может проводиться или уже проводится в интенсивно работающих пенных ацпа-ратах. За последнее время четко определилось направление, связанное с проведением диффузионных и тепловых процессов при больпшх скоростях потоков газов и жидкостей, что и осуществляется в аппаратах, работающих при турбулентном пенном режиме. Ознакомление широкого круга работников химической и смежных отраслей промышленности, научных учреждений и проектных организаций с теоретическими основами режима, с современными методами расчета и интенсивной эксплуатации пенных аппаратов различных типов является необходимой предпосылкой для широкого внедрения и успешного освоения новой интенсивной техники. [c.3]

В связи с большим интересом, проявляемым к новой интенсивной аппаратуре, в книге также кратко изложены сведения о результатах испытаний и показателях работы указанных аппаратов, описаны аппараты, уже испытанные или работаюпще на предприятиях. Кроме того, приведены соображения авторов о возможности их использования в разных отраслях промышленности и методах дальнейшей интенсификации и усовершенствования конструкции аппаратов пенного типа. К сожалению, ввиду ограниченности объема книги, авторам не удалось осветить ряд интересных вопросов теории и прак- тики пенного режима (например, гидродинамики и кинетики процессов в структурированной пене,, оцисание некоторых новых пенных аппаратов и т. п.). [c.3]

Однополочные и многополочные аппараты с переливами могут работать со свободным сливом пены, когда сливное отверстие неполностью -заполнено пеной, или с подпором пены в сливном отверстии, сечение которого можно регулировать. Схема слива пены с решетки показана на рис. 4. При одном и том же расходе жидкости и одинаковой высоте пены аппараты со свободным сливом отличаются от аппаратов, работающих с подпором пены, большими разме-оаыи сливного отверстия и высотой сливного порога. При больпшх расходах жидкости пена на решетке может образоваться без порога (рис. 4, а) вследствие интенсивности потока при малых расходах жидкости и свободном сливе высота порога может быть весьма большой — 200 мм и более. [c.18]

Повышение Н с ростом скорости газа приводит к уменьшению плотности пены. Относительная плотность пены при интенсивном пенном режиме весьма мала и при невысоком исходном слое жидкостп и большой скорости газа в аппарате снижается до 0,12—0,1, что указывает на возрастание содержания,газовой фазы в пене (см. стр. 67). [c.42]

По гидравлическому сопротивлению пенного слоя можно судить не только о затрате энергии на процесс, но и об интенсивности осуществляемого процесса, поскольку объем образованной пены и ее сопротивление взаимно связаны. Скорость процесса тепло- или массопередачи в пенном аппарате (см., например, рис. 1.21) [234, 320] пропорциональна количеству энергии, затраченной на пенообразование. Это положение используется многиьш исследователями для оценки работы массообменных аппаратов [10, 116, 157, 287]. [c.67]

Опытные данные показывают, что очистка воздуха от различных промышленных пылей (механического уноса) протекает в пенном пылеуловителе очень эффективно. Степень улавливания пыли с размером частиц dr 15 мкм достигает в оптимальных режимных условиях Tij, = 0,995, не снижаясь ниже 0,95, а коэффициент скорости пылеулавливания лежит в пределах 2—5 м/с. Сопоставляя эти данные с показателями работы других типов пылеуловителей, можно видеть, что пенный аппарат работает примерно в 5—10 раз интенсивней электрофильтров (при несколько лучшей степени очистки) и более чем в 20 раз интенсивней насадочных скрубберов (при значительно лучшей степени очистки). [c.170]

Увеличение высоты порога обусловливают рост высоты пены и сказывается соответственно на всех показателях. Например, увеличение пороге с 10 до 40 мм вызывает возрастание Т1гум с 40 до 55%. Растет и интенсивность работы аппарата — К уы згвеличи1аается с 1900 до 2800 м/ч. Таким образом, повышение степени очистки газа от тумана при данном режиме можно достичь увеличением высоты порога. Аналогичное действие оказывает рост интенсивности потока жидкости на решетке. Каждый из этих факторов увеличивает исходный слой жидкости, из которой образуется пена (см. гл. I). Так, увеличение интенсивности потока с 2 до 8 м (м-ч) приводит к повышению поглощения почти в 2 раза. [c.183]

Для успешного поглощения таких трудиоулавливаемых частиц, какими являются капельки тумана, необходимо создание на полке пенного аппарата слоя пены высотой 140—200 мм. С этой целью применяют решетки с небольпшми отверстиями, но с достаточно большим (для снижения гидравлического сопротивления) свободный сечением, например, 6/3. В этих условиях получены следующие данные при Шг = 2,0 м/с степень очистки газа от мышьяка составила 80—90%, при Шр = 2,5 м/с — 90—95% интенсивность работы пенного аппарата — 20 000 г/(м -ч-г/м ) при гидравлическом сопротивлении однополочного аппарата около 800 Па (80 мм вод. ст.). Последующие испытания трехполочного аппарата с решетками 6/3 на том же заводе показали [232 [, что в нем достигается, при хорошей работе существующей увлажнительной (холодильной) башни, необходимая степень очистки газа (табл. 1У.4). Колебания в показателях улавливания объясняются различным увлажнением газа до очистки. [c.185]

В настоящее время ведется исследование и внедрение пенных пылеуловителей с трубчатыми противоточными решетками и ета -лизатором пены. Трубчатые решетки меньше всех остальных рещеток подвержены забиванию, легко очищаются и наименее трудоемки в изготовлении. Пенные аппараты с трубчатыми решетками и стабилизатором пены являются одними из наиболее перспективных мокрых пылеуловителей. Они сочетают весьма высокие интенсивность работы и эффективность пылеулавливания с минимальным расходом воды на орошение и практическим отсутствием забивания решеток. [c.243]

Применение внутренних теплообменников на полках пенного аппарата открывает болыпие возможности. Как было показано выше (см. гл. И), коэффициент теплопередачи в теплообменнике, помещенном непосредственно в пенном слое, достигает 8000— 10 000 Вт/(м -°С), а интенсивность основного процесса массо- или теплопередачи между газом и жидкостью не уменьшается. [c.278]

Технологическая схема производства двуокиси углерода из дымовых газов при интенсивном пенном режиме (рис. VI 1.10) включает в себя 3-полочный пенный теплообменник (охладитель газа) 2, в котором дымовые газы ТЭЦ с температурой 180—200 °С охлаждаются водой до 35—40 °С. Вода подается в аппарат сверху, вспенивается на каждой решетке (полке) поступаюпщм снизу газом и уходит в систему оборотного водоснабжения. 0 хлажденный газ цаправ- [c.281]

Абсорбция сероводорода мышьяково-содовым раствором весьма интенсивно протекает при пенном режиме. Коэффициент полезного действия одной полки пенного аппарата можно вычислить в зависимости от условий по следующим формулам обозначим через / массовое отношение АзаОд в активных соединениях мышьяка, поступающих с абсорбентом, к НаЗ, входящему с газом. Тогда, в зависимости от значения /, к. п. д. (т]) определяют по уравнениям [c.145]