Роторно-пульсационный аппараты РПА процесса

Киладзе Г. Г. Исследование гидродинамических характеристик и параметров процесса гомогенизации пищевых дисперсных систем в гидродинамических роторно-пульсационных аппаратах Автореферат дис.. .. канд. техн, наук, — М., 1975,— 24 с, [c.191]

Одним из самых распространенных процессов в химической технологии является перемешивание, от эффективности которого зависит в конечном итоге производительность технологического цикла конкретного производства и качество продукта. В последние годы среди перемешивающих устройств наибольшее распространение в промышленности получили малообъемные роторные смесители, в частности роторно-пульсационные аппараты (РПА). Концентрация значительного количества энергии и ее рациональное распределение в рабочем объеме РПА, через который протекает организованный поток обрабатываемой среды, высокая гомогенизирующая и диспергирующая способность предопределили успешное применение этого вида оборудования с целью интенсификации различных химико-технологических процессов. Среди них растворение каучука в стироле при получении полистирола повышенной прочности, диспергирование и ввод стабилизаторов в процессах приготовления каучуков, получения тонкодисперсных высококачественных красителей и др. Использование РПА позволяет решать широкий круг задач по обработке веществ в жидкой среде — проводить процессы измельчения, эмульгирования, смешения при получении различных компаундов, безводного и водного получения полимеров в виде крошки и др. Применение РПА делает выгодным переход от периодических процессов к непрерывным даже в малотоннажном производстве. Для ряда процессов РПА позволяют заменить аппараты большого объема, снизить капитальные вложения, упростить эксплуатацию оборудования, повысить качество получаемого продукта. [c.320]

Известно, что при смешении различных компонентов в роторно-пульсационных аппаратах (РПА) можно добиться значительного увеличения поверхности раздела фаз, а следовательно, и возрастания скорости процесса экстракции. Поэтому нами был исследован процесс извлечения алкилфенолов из сточных вод, образующихся в производстве ионола на Стерлитамакском нефтехимическом заводе, при смешении сточной воды и ДИПЭ в роторно-пульсационном смесителе. [c.13]

Запросы различных отраслей промышленности постоянно опережают внедрение в практику эффективного смесительного оборудования. Во многом это объясняется тем, что изменились представления о возможностях самого процесса смешения, который становится способом получения материалов с комплексом требуемых свойств. При таком подходе конечная цель смешения не ограничивается лишь достижением однородности физикохимических характеристик в любом элементарном объеме получаемого материала, а определяется как обеспечение максимально возможного проявления заложенных в его составе ценных свойств. Все чаще процесс смешения рассматривают как целостную химико-технологическую систему, в которой оборудование является центральным звеном [1]. К такому оборудованию предъявляются требования обеспечения непрерывности технологического процесса, регулирования параметров смешения в широком диапазоне, простоты и надежности аппаратурного оформления. Среди перспективных смесителей особо следует выделить статические смесители, роторно-пульсационные аппараты (РПА) и смесители, действие которых основано на использовании электрогидравлического эффекта. Они не только отвечают перечисленным требованиям, но, как правило, имеют небольшие габариты при высокой производительности. Отличительные особенности данных смесителей — это возможность реализации значительных величин деформаций и напряжений сдвига и обеспечение их однородности в рабочем объеме, что обусловливает высокое качество смешения. [c.4]

Кроме того, следует отметить, что эффективность роторно-пульсационных аппаратов в различных технологических процессах значительно повышается, если учитываются особенности гидродинамических явлений, наблюдаемых при работе РПА, в частности переходные процессы, происходящие при импульсном режиме работы таких аппаратов. [c.320]

Уменьшить количество воды, необходимой на промывку полимера, можно также за счет интенсификации процесса промывки и отжима (уменьшения остаточной влажности продукта после каждой промывки). Так, применение для промывок роторно-пульсационного аппарата с промежуточной репульпацией суспензии позволяет довести число промывок в промывателе до шести, а применение барабанных вакуум-фильтров — до трех, т. е. уменьшить расход воды на промывку полимера в 5—6 раз. [c.65]

Время обработки полимера в роторно-пульсационном аппарате составляет 0,3—30 с. Интенсивность массоотдачи в таком аппарате очень высока, процесс завершается полностью и не зависит от частоты вращения ротора, числа ступеней рабочих органов и продолжительности обработки [3]. [c.50]

Экстракторы колонного типа с непрерывно изменяющимся составом фаз бывают пустотелыми (распылительные колонны) и снабженными внутренними устройствами, в качестве которых используют насадки (насыпные и регулярные, например, жалюзийного типа), тарелки, роторно-дисковые устройства (рис. 82). Многообразие конструкций внутренних устройств обусловлено широким спектром рабочих условий процесса экстракции и физических характеристик контактирующих фаз. Для равномерного распределения фаз по сечению экстрактора используют распределительные решетки и коллекторы из перфорированных труб. В экстракторах колонного типа в результате разности плотностей контактирующих фаз происходит противоточное движение. Интенсификация процесса разделения достигается как за счет энергии потоков, так и внешней энергии (использование перемешивающих устройств, создание пульсации, вибраций, ультразвукового воздействия). В пульсационных экстракторах пульсации подвергается поток поступающей жидкости, в вибрационных — вибрации сообщаются пакету ситча-тых тарелок, установленных в аппарате. [c.207]

В то же время данный вид оборудования оказывается эффективным в процессах получения и переработки полимеров, например в таких, как приготовление композиций различного назначения. Их специфика состоит в том, что вследствие высокой вязкости среды в ней не удается развить турбулентный режим. Несмотря на то, что в технической литературе имеются сведения об успешном применении малообъемных смесителей при проведении смешения в ламинарном режиме, в частности роторно-пульсационных аппаратов для приготовления мазей в химико-фармацевтической промышленности [5], теоретические аспекты этого процесса, служащие основой для выбора рациональных режимов обработки и создания новых вариантов конструктивного решения оборудования, развиты недостаточно. Во многом это связано с незавершенностью разработки общей теории ламинарного смешения. [c.6]

Роторно-пульсационный аппарат проточного типа позволяет осуществить и непрерывный способ экстрагирования в многоступенчатой схеме с противотоком фаз или перекрестной подачей экстрагента. Однако здесь, так же как и в периодическом процессе, основные затруднения связаны с ограничениями по содержанию твердой фазы в суспензии, которые не позволяют получать концентрированные растворы. Наличие абразивных включений в растительной массе приводит к износу рабочих поверхностей с последующим ухудшением характеристик экстрагирования. [c.113]

В основу классификации массообменных аппаратов положен принцип образования межфазной пов-сти 1) аппараты с фиксированной пов-стью фазового контакта к этому типу относятся иасадочные и пленочные аппараты, а также аппараты (для сушки, с псевдоожижением), в к-рых осуществляется взаимод, газа (жидкости) с твердой фазой 2) аппараты с пов-стью контакта, образуемой в процессе движения потоков среди аппаратов этого типа наиб, распространены тарельчатые, для к-рых характерно дискретное взаимод. фаз по высоте аппарата к этому классу следует также отнести иасадочные колонны, работающие в режиме эмульгирования фаз, и аппараты, в к-рых осуществляется М. в системе жидкость-жидкость (экстракция) 3) аппараты с внеш. подводом энергии - аппараты с мешалками (см. Перемешивание), пульсационные аппараты, вибрационные (см. Вибрационная техника), роторные аппараты и др. [c.658]

Существующие экстракционные аппараты — насадочные, ситчатые, пульсационные, роторно- и турбинно-дисковые колонны, а также смесители-отстойники — отличаются большой единовременной загрузкой экстрагента из-за малой интенсивности процессов отстаивания. Например, при использовании в качестве экстрагентов аминов, обладающих высокими кинетическими свойствами, продолжительность экстракции из раствора измеряется несколькими секундами, а процесс отстаивания занимает 10—15 мин, что и определяет единовременную загрузку экстрагентов. Кроме того, при самопроизвольном разделении фаз за счет гравитационных сил их количественное разделение не достигается, поэтому такие аппараты характеризуются значительными потерями экстрагентов. [c.372]

Насадочные и ситчатые колонны из-за малой эффективности даже при большой высоте не обеспечивают более пяти-шести теоретических ступеней контакта, так как процессы совершаются за счет разности удельных весов жидкостей. В этих колоннах степень диспергирования не регулируется, что является одним из их недостатков. В пульсационных, роторно-дисковых и турбинно-дисковых колоннах этот недостаток ликвидирован путем механического перемешивания фаз. Но в них максимальная интенсивность смешивания, а следовательно, и эффективность ограничиваются необходимостью последующего отстаивания фаз. Слишком интенсивное диспергирование приводит к плохому разделению фаз, следовательно, для улучшения отстаивания необходимо увеличивать размеры камеры отстаивания. Наиболее компактными аппаратами, занимающими минимальную производственную площадь и выполняющими одновременно роль экстракторов и сепараторов, являются центробежные экстракторы. В этих аппаратах основной технический способ разделения жидкостей заключается в их расслаивании под действием центробежной силы. [c.372]

Смешение вязких жидкостей в емкостных аппаратах с мешалками неэффективно. Кроме того, емкостные аппараты имеют большую металлоемкость и высокую стоимость. По этой причине для непрерывных процессов смешения вязких жидкостей находят применение роторно-пульсационные аппараты, называемые также безобъемными смесителями. [c.38]

Вытекающая из технологической сущности процесса экстракции общность требований к определенной организации потоков контактирующих при массообмене фаз, предопределяет тождественность требований к гидродинамическим условиям проведения процесса в разных аппаратах. Именно эта тождественность обусловила значительное родство моделей структуры потоков у экстракторов различных типов, особенно у интенсифицированных подводом внешней энергии экстракторов пульсационных, вибрационных, роторно-дисковых и т. д. Возможное различие гидродинами- [c.372]

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]

Применяемые для абсорбционных и экстракционных процессов массообменные аппараты принято подразделять на две группы с непрерывным и со ступенчатым контактом фаз. Принципиальные схемы аппаратов обоих типов показаны на рис. 3.1. К аппаратам с непрерывным контактом фаз относятся, например, насадочные колонны, роторно-дисковые, вибрационные и пульсационные экстракторы. Основная цель технологического расчета этих аппаратов состоит в определении высоты и поперечного сечения рабочих зон. К аппаратам со ступенчатым контактом фаз относятся тарельчатые колонны, смесительно-отстойные экстракторы. Задачей их расчета является определение размеров и числа ступеней. [c.87]

Ставаш А. К. Кинетика процесса диспергирования лакокрасочных суспензий в роторно-пульсационном аппарате. Автореферат дис.. .. канд. техн. наук. — Л., 1974. [c.200]

Совершенствование и разработка новых машин и аппаратов хл .1нческой технологии, в которых используется вихревое движение неоднородных сред для интенсификации процессов тепло-массообмена, увеличение производительности, уменьшения вредного техногенного влияния на окружающую среду является актуальной проблемой. Решение этой проблемы невозможно без понимания и адекватного описания физико-химических явлений, происходящих в таких аппаратах. Математическое моделирование динамики широко распространенного в химико-технологической аппаратуре вихревого движения способствует решению указанной проблемы. В данной работе приведено описание математических моделей и профамм моделирования гидродинамики вихревых потоков, в частности, в роторно-пульсационных аппаратах и низконапорных циклонных аппаратах. Разработанные математические модели позволяют [c.32]

Н. с. Шулаевым проведено теоретическое исследование гидродинамических процессов, протекающих в малообъемных роторных смесителях при импульсном режиме обработки сред. Определено характерное время установления стандартного профиля скорости турбулентного движения жидкости в аппарате. Получена зависимость критерия эффективной работы роторно-пульсационных аппаратов от конструктивных и технологических параметров. [c.320]

Как указывалось ранее, при хлоргидринировании большое содержание в растворе хлорид-иона приводит к резкому снижению выхода хлоргидринов за счет образования побочных продуктов. Было интересно проследить это влияние при введении в водную систему органической фазы, являющейся хорошим растворителем как НСЮ, так и ХА, но лишь в незначительной степени извлекающей хлорид. Для этого в лабораторном реакторе типа РПА (роторно-пульсационные аппараты) были проведены эксперименты при одновременной подаче в реакционную зону насыщенного МаС1 водно-солевого раствора НСЮ, ХА и МЭК. Эксперименты проведены при различных объемных соотношениях водно-солевого раствора НСЮ и МЭК. Температура реакции 20-22Х, исходная концентрация НСЮ в водно-солевом растворе 0.55 моль/л, С1з — 0.01 моль/л. На основе полученных результатов, представленых в табл. 2.20, можно утверждать, что отрицательное влияние аниона хлора при хлоргидринировании ХА водно-солевым раствором НСЮ в присутствии МЭК ослабилось. Выход ДХГ сохранился на достаточно высоком уровне. Содержание ТХП повысилось незначительно по сравнению с хлоргидринированием ХА экстрагированной метилэтилкетоном НСЮ (табл. 2.16). Получена такая зависимость выхода ДХГ от его концентрации в растворе, как и при раздельном проведении процесса. [c.82]

В качестве реактора был применен циркуляционный контур емкость-роторно-пульсационный аппарат. Цельвд экспериментов была интенсификация процесса получения глицерина с увеличением конечной концентрации раствора глицерина. При достижении такой цели появляется перспектива увеличения мощности существующего производства СГ. [c.124]

Учитывая важность стадии экстрагирования в производстве растительных лекарственных средств, в ГНЦЛС выполняются исследования, направленные на интенсификацию процессов извлечения и увеличение выхода действующих веществ, а также на создание более прогрессивного оборудования. К числу таких исследований можно отнести разработку технологии с применением роторно-пульсационного аппарата и непрерывно действующей центрифуги [14]. Указанная технология позволяет проводить процесс экстракции в непрерывном режиме. В данном случае измельчение растительного сырья происходит в среде растворителя с одновременным экстрагированием действующих веществ, при этом поверхность растительного материала, контактирующая с экстрагентом, постоянно увеличивается. Технология прошла испытания в промышленных условиях, которые показали, что процесс экстракции протекает в 2-3 раза быстрее, чем при традиционном способе, а выход действующих веществ увеличивается на 15-20 %. Эту разработку целесообразно использовать для проведения непрерывных процессов экстрагирования с одновременным измельчением растительного сырья в тех производствах, где экстрагентом служит вода (мукалтин, плантаглюцид, сироп крушины). [c.479]

В работе [145] приводятся результаты исследования интенсифицированного процесса окисления углей в гидродинамическом роторно-пульсационном аппарате (ГРПА), в котором ме-ханохимическая деструкция осуществлялась под действием гидродинамических усилий в поле мелкомасштабных пульсаций. ГРПА представляет собой проточную установку, которую можно использовать в промышленном технологическом процессе. [c.288]

Полученные теоретические результаты были сопоставлены с экспериментальными данными по кинетике экстрагирования растительного сырья, опубликованными в печати [84, 138-142], и данными, полученными в Санкт-Петербургской химико-фармацевтической академии. Экстрагированию подвергалось растительное сырье различной анатомической структуры кора дуба и раувольфии, листья софоры, галловые орешки, плоды боярышника, цветки бессмертника, корень солодки, трава зверобоя, зубровки и горицвета. Процесс извлечения ЦК осуществлялся в пульсационных и роторно-пульсационных аппаратах, аппаратах с тихоходной и быстроходной меша1жой, аппаратах вакуумного кипения и вакуум-осциллирующего режима, в электрораз-рядных аппаратах и аппаратах с наложением на перерабатываемую суспензию электрического поля и низкочастотных механических колебаний, планетарных аппаратах и аппаратах с шестеренным гомогенизатором. [c.478]

Сопоставление ггоказателей процесса экстрагирования в ПА и роторно-пульсационном аппарате (РПА) — одном из самых интенсивных аппаратов для проведения процесса экстрагирования — погсазало, что, как правило, выход флавоноидов из растительного сырья в ПА превышал их выход в РПА. Ориентировочньге затраты энергии в ПА, отнесенные к объему перерабатываемой суспензии, составляли е = 60 65 кВт/м [c.501]

Существенно ускоряется также процесс аммиачного растворения молибденовой кислоты. Так, при обработке в роторно-пульсацион-ном аппарате процесс заканчивается через 30 мин при 353 К, 12%-ной концентрации аммиака и Т Ж = 1 5. При растворении в ап- [c.146]

Целью настоящей работы являлось изучение влияния кавитационно-волнового воздействия на каменноугольную смолу, приводящего к изменению реологических свойств (уменьшение плотности, вязкости) и, как следствие, увеличению выхода легкой и средней фракции. Воздействие проводилось с помощью роторно-пульсационного кавитатора, который состоит из электрического привода и диспергирующих элементов, выполненных в виде проточных статических аппаратов с профилированным каналом для прохода смолы. В качестве исходного сырья была использована каменноугольная смола, полученная в процессе полукоксования Шубаркольского угля. [c.215]

Из множества конструкций экстракционных аппаратов [1, 3, 4] наибольшее распро-странение получили противоточные колонны с механическим перемешиванием вибра-. ( ционные, роторно-дисковые, пульсационные и др, В тех случаях, когда требуется аппарат, эквивалентный большому числу теоретических ступеней, используют смесительно-1" отстойные экстракторы. Аппараты этого типа позволяют строго контролировать или I целенаправленно изменять состав экстрагента на отдельных ступенях. Для экстрак-ционных процессов, в которых взаимодействуют плохо отстаивающиеся или склонные I к эмульгированию фазы, применяют тарельчатые колонны. Если требуется малое время I контакта в процессе экстракции, рекомендуется использовать центробежные аппараты. Наиболее простые и высокопроизводительные из всех известных видов экстракцион- I ных аппаратов — распылительные колонны — могут применяться в тех случаях, когда 1- требуется аппарат, эффективность которого не больше одной теоретической ступени. I Общие принципы расчета массообменной (в том числе и экстракционной) аппа- [c.255]

Расчет и подбор отдельных аппаратов. В промышленности СДВ все активнее решаются вопросы технического оснащения технологических процессов, внедрения в производство непрерывнодействующей аппаратуры, автоматических центрифуг взрывозащищенного исполнения, роторных испарителей, пульсационной техники и др. Однако большинство процессов оформляются аппаратами периодического действия. [c.338]

Отмечающееся на практике стремление увелйчению глубин обесфеноливания сточных вод, естественно, требует применени высокоэффективных экстракторов вместо применяемых в наЪто щее время насадочных и распылительных колонн. На Щекинско газовом заводе, например, насадочная колонна высотой 23,5 имеет всего 3,5 теоретических ступени [Ю] . В последнее врем разработан ряд новых конструкций аппаратов, позволяющих значительной мере улучшить показатели процесса экстракци К таким аппаратам относятся колонны с мешалками, роторн дисковые, пульсационные, центробежные и другие экстрактор Многие из этих аппаратов уже прошли опытно-промышленну проверку и широко применяются в промышленности их констру ции и описания приведены в специальной литературе [20—29 Применение роторно-дисковых экстракторов, в частности, как П казывают испытания [24, 25]1 позволяет повысить эффективное массообмена по сравнению с распылительными колоннами в тр раза. При равных условиях обесфеноливания подсмольной вод они имеют производительность в семь раз выше, чем ступенчат противоточный экстрактор с восьмью теоретическими ступеням [c.347]

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]

Поэтому при математическом шисаиии реальных экстракторов различных типов необходимо прибегать к использованию многопараметрических моделей, обладающих структурной гибкостью, достаточной для того, чтобы отразить реальную гидродинамическую обстановку в аппарате. С учетом перспективы развития работ в области конструирования экстракторов целе--сообразно прежде всего сосредоточить внимание на разработке проблемы математического моделирования экстракторов, интенсифицированных подводом внешней энергии. К ним относятся аппараты смесительно-отстойного типа с механическими и пневматическими мешалками, центробежные и роторно-дисковые экстракторы, пульсационные и вибрационные колонны. Указанные аппараты, характеризуются высокими эксплуатационными характеристиками и кроме того обладают стабильной, упорядоченной гидродинамикой, обусловленной внешним подводом энергии. Последнее обстоятельство предопределяет возможность использования детерминированных моделей для математического описания процесса при обеспечении достаточно высокой степени точности и надежности воспроизведения данных моделирования. [c.99]

Процессы жидкостной экстракции, проводимые в противоточны колоннах, на практике обычно сопровождаются продольным перемс шиванием, уменьшающим величину движущей силы процесса н сравнению со случаем строгого противотока ( поршневого режима ) Продольное перемешивание особенно существенно в современны эффективных массообменных аппаратах с подводом механическо энергии извне (например, в пульсационных и роторно-дисковы колоннах). Для расчета высоты колонны и степени извлечени необходимо знать коэффициенты массопередачи и поправочны коэффициенты, учитывающие продольное перемешивание. [c.186]