Барботажный продольное перемешивание

К а ц М. Б., Генин Л. С. Изучение продольного перемешивания жидкости в прямоточных барботажных реакторах, секционированных ситчатыми тарелками.— Химическая промышленность , 1966, № 11. [c.168]

Данные таблицы свидетельствуют, что все применяемые поглотители имеют высокий коэффициент продольного перемешивания, который характерен для аппарата со сплошным барботажным слоем. [c.25]

В данной главе изложены методы расчета степени извлечения и высоты прямо- и противоточных колонн при протекании необратимых и обратимых химических реакций в сплошной фазе с учетом продольного перемешивания. Методы разработаны в основном дпя потока сферических частиц, применительно к барботажным, распылительным и тарельчатым колоннам. Исключение составляет раздел 7.1, в котором рассматриваются методы расчета процессов в кинетической области, применимые дпя любого типа колонных аппаратов. [c.286]

При исследовании колонных аппаратов обычно определяют усредненный коэффициент продольного перемешивания, хотя в реальных условиях он может быть различным на разных участках.-Так, например, в барботажной колонне обнаружены [135] две зоны с различной интенсивностью перемешивания. Это может быть вызвано непостоянством структуры потоков по высоте колонны и [c.127]

Для приближенной оценки продольного перемешивания газа в барботажном слое рекомендуется [202] следующее эмпирическое выражение, полученное для колонн > = 75—150 мм [c.198]

В барботажных колоннах диаметром 45,7 и 19 мм и высотой слоя соответственно 1,20 и 1,16 м исследовали [198] продольное перемешивание, применив в качестве трассера тепловой поток и определяя профиль температуры по высоте колонны. Газовой фазой служил азот, жидкой — вода, ацетон, четыреххлористый угле-1 род, циклогексанол, этанол, 10%-ный раствор этанола в воде и 50%-ный раствор сахара в воде. Газ распределялся через перфо- рированный диск и сопла. Колонна была снабжена вакуумной изоляцией. [c.199]

Авторы работы [199] отмечают сложный циркуляционный характер движения жидкости в барботажных колоннах. Скорость ее в сечении колонны меняется, причем центр восходящего потока может менять положение, блуждая в поперечном сечении. На крупномасштабную циркуляцию (размер высоты слоя) накладываются вихри меньшего масштаба (порядка диаметра аппарата), что приводит к радиальному обмену между областями с различными скоростями. Сочетание поперечных неравномерностей и обмена определяет влияние размера аппарата на интенсивность продольного перемешивания. [c.200]

Одной из разновидностей распылительных или барботажных колонн являются аппараты, выполненные в виде кожухотрубной колонны. Такое оформление пустотелых колонн позволяет увеличить поверхность внешнего теплоотвода и несколько снижает продольное перемешивание в системе. Однако использование подобных аппаратов всегда связано с проблемой равномерного распределения потоков фаз между реакционными трубками. [c.245]

Иногда прямоточные барботажные колонны снабжают несколькими решетками, расположенными по высоте аппарата. Таким образом удается значительно снизить продольное перемешивание в аппарате. [c.245]

Барботажный слой имеет чрезвычайно сложную структуру, так как он не гомогенен, некоторые его физические параметры (иапример, вязкость) ие определены, отсутствует фиксированная поверхность раздела фаз (она непрерывно меняет свою величину и форму), всплывающие пузыри и струи газа создают мощные циркуляционные токи жидкости, поэтому точное количественное описание барботажного слоя до настоящего времени не разработано. Параметрами слоя, характеризующими его структуру, служат плотность и высота газожидкостного слоя, размеры и скорость пузырей, поверхность контакта фаз, продольное перемешивание жидкой и газовой фаз. [c.267]

Продольное перемешивание жидкой фазы. Структура потока жидкой фазы в барботажном аппарате достаточно хорошо описывается диффузионной моделью, разработанной на основании полуэмпирической теории продольного рассеяния веш,ества. [c.272]

Секционирование барботажных аппаратов суп ественно снижает продольное перемешивание жидкой фазы вследствие подавления циркуляции жидкости внутри аппарата. С уменьшением живого сечения перегородок продольное перемешивание жидкости понижается. Увеличение числа перегородок существенно уменьшает О/.. Диаметры отверстий перегородок практически не влияют на коэффициент продольного перемешивания жидкой фазы. [c.273]

Повышение интенсивности механического перемешивания увеличивает продольное смешение газовой фазы, а в секционированных барботажных аппаратах практически не влияет на продольное перемешивание ее. [c.458]

Кац М. Б., Генин Л. С., Изучение продольного перемешивания жид кости в прямоточных барботажных реакторах, секционированных ситчатыми тарелками, Хим. пром., № 11, 850 (1966). [c.578]

Кац М. Б., Г е н и н Л. С., Изучение продольного перемешивания в пря-.моточных барботажных реакторах, секционированных ситчатыми тарелками, в сб. Всесоюзная конференция по химическим реакторам , т. 4, Изд. Наука , [c.578]

Реакторы вытеснения. Для процессов, протекающих в кинетической или переходной областях, применяют барботажные реакторы колонного типа с ситчатыми или колпачковыми тарелками, предназначенными для улучшения массообмена и устранения продольного перемешивания (рис. 3.14). Газ подается в нижнюю часть колонны и барботирует через слой жидкости. Жидкость может подаваться как прямотоком, так и противотоком к газу, В последнем случае общая скорость процесса увеличивается. [c.136]

Циркуляция жидкости и продольное перемешивание. Вследствие неравномерности распределения газосодержания по сечению барботажной колонны в ней возникает циркуляция жидкости с восходящим потоком в центральной части и с нисходящим около ч тенок. Условный профиль скоростей циркуляции жидкости в обоих потоках показан на рис. 27, из которого видно, что на некото- [c.54]

С точки зрения продольного перемешивания жидкости пустотелые барботажные колонны, учитывая высокие скорости циркуляции, можно рассматривать как аппараты идеального смешения. Но при малых скоростях газа основную роль в продольном перемешивании будут играть турбулентные пульсации, обусловленные деформациями газовых пузырей и заполнением жидкостью покинутого ими объема, т. е. турбулентностью в следах за газовыми пузырями. [c.56]

Изучение продольного перемешивания в пустотелых барботажных колоннах показало, что коэффициент турбулентного переноса 1>пр может изменяться в очень широких пределах (от 5-10 до 0,5 м /с). Такое изменение обусловлено многими факторами и, в первую очередь, скоростью барботирующего газа и диаметром колонны, что логически обосновано и подтверждается структурой зависимости (П. 10). [c.56]

Рис. 29. Коэффициент продольного перемешивания в барботажных колоннах различных диаметров Ок (в мм)

Вредное влияние продольного перемещивания может быть устранено двумя способами. По первому способу аппарат разбивают на ряд ступеней с небольшой высотой барботажного слоя а каждой из них этот способ наиболее распространен и осуществляется в барботажных абсорберах тарельчатого типа (стр. 500). По второму способу в аппаратах с сплошным барботажным слоем применяют устройства, способствующие уменьшению продольного перемешивания. Данный способ реализован в колоннах с пассетами и в колоннах с насадкой. [c.499]

Схема барботажного абсорбера с насадкой показана на рис. 152,в. Слой насадки 6 покоится на решетке 7, под которую вводится газ. Жидкость поступает сверху, протекает под решетку и удаляется через утку 2. Таким образом, в аппарате осуществляется противоток между фазами. Наличие насадки препятствует продольному перемешиванию жидкости. Сообщают И], что наилучшие результаты достигаются при использовании мелкой насадки (кольца размером 8—15 мм) с большим свободным объемом. [c.499]

В барботажных аппаратах наблюдается интенсивная циркуляция жидкости по объему Коэффициент продольного перемешивания жидкости и объемный коэффициент массопередачи возрастает с увеличением диаметра аппарата. Барботажный аппарат с соотношением Я/с от 1 до 6 работает в режиме развитого барботажа как аппарат идеального смешения. На выход целевых продуктов, в тех случаях, когда они способны к дальнейшим превращениям, влияют не только температура процесса, концентрация компонентов, продолжительность реакции, но и степень смешения начальных и конечных продуктов [c.49]

Для достижения еще более высоких а практически требуется абсорбционная аппаратура с большим количеством удерживаемой жидкости. Это необходимо для более полного прохождения сравнительно медленных химических реакций (IV,15) и (IV,19). Этому требованию отвечает аппарат с частично затопленной насадкой [88—90] (см. рис. II-10). Зона затопления соответствует высоким а (а 0,5) верхняя часть насадочного аппарата работает в пленочном режиме барботажный слой секционирован по высоте, что препятствует продольному перемешиванию потоков жидкости и газа. [c.144]

Аппараты с псевдоожиженным слоем адсорбента в целях снижения продольного перемешивания секционированы по высоте. Их устройство аналогично барботажным тарельчатым колоннам. [c.205]

Осуществлению принципа противотока может препятствовать продольное перемешивание жидкости газом по высоте колонны. Чтобы свести его к минимуму, между отдельными бочками 4 колонны (см. рис. 54) устанавливают пассе гы, или барботажные тарелки 8. Тарелка состоит из днища 2 (рис. 55) и перекрывающего его колпака 1. В днище есть центральное отверстие, через которое жидкость движется вниз. Ближе к периферии есть несколько овальных отверстий для прохода газа. Колпак имеет коническую или сферическую форму, -зубцы по краям его предназначены для разбивания поднимающегося в жвдкости газа на отдельные струи, что увеличивает поверхность контакта с газом и тем самым благоприятствует поглощению диокси- [c.131]

Также достаточно эффективны при проведении таких процессов барботажные газлифтные аппараты (см. 6.7.2). В таких аппаратах образование пузырей на отверстиях может происходить при достаточно сильном восходящем движении жидкости. Это снижает время образования пузырей и, соответственно, их средний размер. Восходящее движение жидкости со скоростью до 2 м/с образуется в газлифтном аппарате за счет разности плотностей газо-жидкостной смеси в барбо-тажной трубе и жидкости с небольшим содержанием очень мелких пузырей в циркуляционной трубе. Высокие скорости движения жидкости позволяют насыщать газом несмешивающиеся жидкости с большой разницей плотностей или жидкости, содержащие твердые вещества, например порошковый катализатор. Конструкция газлифтных аппаратов позволяет размещать в них большие теплообменные поверхности, что дает возможность использовать их для проведения процессов, протекающих с большим тепловым эффектом. Вследствие большой скорости течения жидкости в барботаж-ной трубе значительно уменьшается влияние продольного перемешивания жидкости и снижается дисперсия пузырей по времени пребывания. [c.48]

Влияние каждого из трех перечисленных факторов на интенсивность продольного перемешивания не одинаково в колоннах различных конструкций из-за своеобразного характера формирующихся в них потоков. Так, турбулентное перемешивание в осевом ваправлении и осевая циркуляция в потоке преобладают в колоннах, в которых физические или химические процессы интенсифицируются путем сообщения взаимодействующим потокам внешней механической энергии (аппараты с механическим перемешиванием), а также в барботажных колоннах. Влияние же поперечной неравномерности преимущественно проявляется в аппаратах без механических перемешивающих устройств (распылительные колонны, насадочные колонны без пульсаций и т. п.) или в аппаратах с очень низкой интенсивностью перемешивания. Поперечная неравномерность (особенно в газовом потоке) может оказывать некоторое влияние на продольное перемешивание фаз также в барботажных колоннах. [c.24]

Впервые коэффициенты продольного перемешивания в непроточном аппарате (барботажном реакторе) были определены Си-месом и Вайсом [108]. Позже применительно к двухсекционному непроточному аппарату с мешалкой в каждой секции был предложен [109] метод определения межсекционных рециркуляционных потоков. Этот метод основывался на импульсном вводе трассера в первую секцию и снятии кривой отклика во 2-й секции. Дальнейшее развитие рассматриваемые методы получили в работах [24, 26, 42, 110—119]. [c.62]

ПРОДОЛЬНОЕ ПЕРЕМЕШИВАНИЕ В ВЫСОКОСЛОИНЫХ БАРБОТАЖНЫХ И РАСПЫЛИТЕЛЬНЫХ КОЛОННАХ [c.194]

Многие исследователи изучали продольное перемешивание в высокослойных барботажных колоннах [108, 142, 189—201], причем в ряде случаев —при отсутствии протока жидкости [108, 196, 199]. В подавляющем большинстве случаев это допустимо, так как при реальных нагрузках по жидкости (до 0,01 м/с) проток не может существенно влиять на интенсивность продольного перемешивания. Заметим, что применительно к непроточным высокослойным барботажным аппаратам впервые была разработана [108] методика эксперимента и дано аналитическое описание кривых отклика. [c.195]

В работах [192—194] на системе воздух — вода исследовали продольное перемешивание в барботажной колонне диаметром 300 мм и высотой 5,5 м. Для распределения воздуха использовали перфорированную тарелку с долей свободного сечения 1,5% и диаметром отверстий 2,5 мм. Плотность орошения во всех опытах была постоянной =278 см/с. Скорость воздуха хюг, отнесенная к полному сечению колонны, составляла 0,02 0,06 0,10 м/с. Поля коэффициентов продольной и поперечной турбулентной диффузии определяли с помощью системы трубок, теремеща.вшихся в. радиальном направлении. В центральную трубку стационарно подавали трассер (раствор метиленового голубого красителя), через остальные отбирали пробы жидкости. В работе [193] было измерено поле концентрации газа. [c.196]

В работах [192, 194] опыты с той же барботажной колонной (0к = 300 мм, 1 = 5,5 м) показали, что степень продольного перемешивания газового потока достаточно велика коэффициент продольного перемешивания для газа -оказался В оего лишь в 3—5 раз меньше, чем для жидкости. При увеличении скорости газа число Ре сначала уменьшалось, а затем принимало примерно /постоянное значение, равное Ре 8. [c.197]

Представленная выше зависимость содержания кислорода в газах окисления от высоты барботажного слоя получена по результатам работы промышленных колонн с соотношением высоты барботажного слоя и диаметра в пределах примерно от 2 до 7. Изменение этого соотношения в указанных пределах не влияет на эффективность поглощения кислорода- воздуха барботажным слоем.. Однако не исключено, что дальнейшее увеличение отношения высоты колонны к диаметру может заметно улучшить использование кислорода воздуха, поскольку прп этом ухудшаются условия для продольного перемешивания жидкой фазы по принципу работы реактор начинает приближаться к противоточному, и газы с меньшим содержанием кислорода будут реагировать с менее окисленным, т. е. свежим сырьем. Здесь нужно отметить, что в лабораторном масштабе показано [86] ускорение процесса окисления при увеличении отношения высоты к диаметру от 1 до 16, но результаты исследования не позволяют определить, за счет чего получен этот эффект в результате увеличения отношения высоты к диаметру при неизменной высоте или только в результате увеличения высоты, которому при неизменном диаметре сопутствует увеличение отношения высоты к диаметру. Для решения задачи нужны дополнительные исследования, но полученные выводы будут представлять, вероятно, теоретический интерес. [c.65]

Рядом авторов выполнено сравнение реакторов с восходящим п нисходящим движением газожидкостного потока на примере процессов гидрообессеривания неочищенных или тяжелых масел [48—51] и селективного гидрирования фенилацетилена в растворе стирола [52]. Были отмечены следующие преимущества аппаратов с восходящим движением потоков газа и жидкости более высокая конверсия исходных реагентов, лучшая селективность, более длительный срок службы катализатора, лучший температурный контроль. По сравнению с полыми барботажными колоннамп рассматриваемые реакторы обеспечивают значительное снижение продольного перемешивания в обеих подвижных фазах и уменьшение коалесценции пузырей газа. [c.240]

Локальная эффективность ступени. Этот способ оценки эффективности ступени применяют для колонн с переточными тарелками. Применение его позволяет учесть продольное перемешивание в жидкой фазе, например, на барботажных тарелках. При определении понятия локальной эффективности (рис. III.6) принимается, что газовая фаза в межтарельчатом пространстве полностью перемешивается и входит на тарелку всюду с одинаковой концентрацией. Концентрация в жидкости на тарелке принимается одинаковой по вертикали, но изменяющейся в горизонтальном направлении. В соответствии с этим и состав газа непосредственно при выходе из зоны контакта с жидкостью (из барботажного слоя) должен быть раздичным в разных местах тарелки. [c.55]

Разработана матема гическая модель переноса озона в жидкосгь, учитывающая скорость растворения озона в воде, скорость потребления озона в химической реакции окисления загрязняющих воду примесей (цианидов, красителей, ПАВ), скорость самопроизвольного разложения озона в резульгате его диссоциации в жидкой фазе, продольное перемешивание в барботажной зоне аппарата с опускными трубами. [c.24]

Полученная модель дает возможность расчета концентраций озона в жидкой и газовой фазах в любой точке аппарата, позволяет наметить пути повышения сгспени использования озона, в том числе и конструктивными приемами (увеличение высозы заглубления труб, подавление продольного перемешивания в барботажной зоне, изменение конструкции второго аппарата). [c.24]

Шестопалов и др. [132] изучали продольное перемешивание в барботажном абсорбере с насадкой (см. стр. 499). По данным этого исследования, вжне зависит от плотности орошения и уменьшается с повышением скорости газа. Дильман и Айзенбуд [132а1 определяли в аппаратах со сплошным барботажным слоем при противотоке и прямотоке газа и жидкости. Опыты показали, что мало зависит от скорости жидкости и возрастает с повышением приведенной скорости газа. Для противотока получены несколько более высокие значения что объяснено более высокой в этом случае относительной скоростью газа. [c.554]

При расчете Ему для тарелок провального типа без большой погрешности можно принять наличие полного перемешивания жидкости ( = 1). Оценку степени продольного перемешивания жидкости в области средних нагрузок по газу и жидкости (в диапазоне устойчивой работы тарелок) можно проводить на основе следующих рекомендаций [74] число секций я для колпачковых и клапанных тарелок следует принимать на единицу больше числа рядов колпачкон или клапанов для тарелок из 5-образных элементов — равным числу барботажных зон или числу паровых патрубков для ситчатых и клапанных тарелок — из расчета, что одна секция примерно соответствует длине пути жидкости, равной (2—3) Ап, или 150—200 мм. [c.202]

Таким образом, барботажные тарелки не только препятствуют продольному перемешиванию жидкости в колонне, но и обеспечивают равномерное распределение газа по сечению колонны и способствуют увеличению поверхности контакта между газом и жидкостью. Как было указано ранее, образующуюся суспензию при движении ее к выходу из колонны нужно постепенно охлаждать, чтобы повысить вькод осажденного бикарбоната натрия. Для этой цели в нижней половине колонны установлены холодильные бочки 3 (см, рис. 54). Холодильные бочки (рис. 56) по конструкции аналогичны бочкам, описанным ранее для второго абсорбера с внутренним охлаждением. Между холодильными бочками находятся барботажные тарелки. [c.132]

Среди барботажных простейшими являются абсорберы со сплошным барбо-тажным слоем (рис. 11.10, а). Здесь газ, проходя через распределительную решетку 1, дробится на пузырьки, которые поднимаются в слое жидкости. Недостатком этих аппаратов является интенсивная тщркуляция жидкости (см. разд. 5.3.2) в вертикальном направлении (продольное перемешивание), приводящая к снижению движущей силы процесса массообмена (подробнее — см. разд. 8.2). [c.917]

Снижению продольного перемешивания жидкости и газа по высоте аппарата способствует размещение насыпной насадки в барботажном аппарате (колец Рашига и др.). Такие аппараты получили название аппаратов с затопленной насадкой (см. 6.9 и 13.1,1). Насадка способствует также многократному дроблению крупных пузырей. При скоростях газа 0,2-1,0 м/с в аппаратах с затопленной насадкой удается получить режим с очень высоким газосодержанием и, соответственно, поверхностью контакта фаз. Такие аппараты могут быть достаточно эффективными при проведении газожидкостных реакционных процессов. Тем не менее, у аппаратов с насыпной (нерегулярной) насадкой существует достаточно высокая вероятность самопроизвольного возникновения неравномерности как орошения насадки жидкостью, так и распределения потоков газа, несмотря на предпринимаемые меры по выравниванию потоков по их сечению на входе. Применение рсг> Лярной насадки устраняет этот недостаток. [c.48]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология