Продольное перемешивание в барботажном слое

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

В работе [46] исследовалось продольное перемешивание в барботажных насадочных колоннах как по сплошной, так и по дисперсной фазам. Опыты проводились в лабораторных колоннах диаметром 0,14 0,15 0,19 и 0,30 м с высотой слоя насадки 3 м. В качестве насадки использовались шары, цилиндры и кольца Рашига с диаметрами порядка 1—2 см. Жидкость (сплошная фаза) и газ (дисперсная фаза) подавались прямотоком. Измерение коэффициента продольного перемешивания осуществлялось импульсным методом. Отбор проб при вводе трассера проводился в трех точках по высоте колонны. Расчетные значения были при этом идентичными. Полученные авторам экспериментальные данные описываются уравнениями [c.178]

В работе [142] на основе анализа кривых отклика принято, что закономерности перемешивания жидкости в барботажном слое следуют диффузионной модели и в двухфазных газо-жидкостных системах продольный перенос определяется конвекцией жидкости. При исследовании барботажной колонны диаметром 147 мм в средней ее части наблюдалось восходящее движение жидкости, а у стенок -- нисходящее. Максимальную скорость восходящего движения по оси колонны выразили формулой [c.195]

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]

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]

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]

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]

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]

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]

Модель массопередачи для контактного устройства. Рассматривается, например, процесс массопередачи на барботажной тарелке (в совокупности с переливным устройством) или в насадочном слое. Для массопередачи с необратимой реакцией, когда коэффициенты извлечения высоки и заметно зависят от степени продольного перемешивания потоков, разработан метод расчета аппарата на основе одномерной диффузионной модели (см. гл. 5). [c.173]

В последнее время появились данные, свидетельствующие о высокой степени перемешивания газа, обусловленного циркуляцией жидкости, что, по-видимому, является характерным именно для высоких барботажных слоев. Наиболее полные сведения по этому вопросу приведены в работах [181, 182, 354], причем расчеты показывают, что в ряде случаев предпочтительнее использовать модель идеального перемешивания по газовой фазе. Однако, как показано в работе [181], влияние продольного перемешивания в газе на эффективность массообмена в хемосорбционном процессе сравнительно невелико в значительном диапазоне изменения параметра перемешивания Вог. [c.180]

При интенсивном перемешивании жидкости в барботажном слое определение параметров продольного перемешивания может быть выполнено в аппарате без протока жидкости [19] при помощи замера кривых отклика системы на мгновенные возмущения по составу. Спрямляя эти кривые в вероятностных координатах, удается достаточно просто рассчитать эффективные коэффициенты турбулентной диффузии. [c.145]

Для дисперсии газожидкостного слоя на перекрестно-прямоточных контактных устройствах переход от барботажного режима к режиму инверсии фаз приводит к уменьшению степени продольного перемешивания жидкости, поэтому кривые зависимости дисперсии времени пребывания от среднего времени пребывания легкой фазы имеют ярко выраженные точки перегиба и максимумы, соответствующие переходу от одного гидродинамического режима движения к другому [4]. [c.147]

Обобщение экспериментальных данных по эффективной турбулентной диффузии потоков в барботажном слое показывает [29], что простая структура потока, определяемая только продольным перемешиванием жидкости, наилучшим образом описывается- на основе диффузионной, а не секционной модели, так как при определении параметров этих моделей наименьший разброс экспериментальных данных наблюдается при использовании диффузионной модели. [c.148]

Значительно меньше изучены продольное перемешивание газа в барботажном, или дисперсном газожидкостном слое, а также поперечная турбулентная диффузия в газе и жидкости. Поэто 1у при расчете массопередачи в дисперсных системах в настоящее время принимается движение газа в режиме идеального вытеснения. Однако экспериментальные исследования [47] гидродинамической структуры потока газа в высоком барботажном слое, выполненные в колонне диаметром 300 мм с перфорированным листом, имеющим отверстия диаметром 1 мм при высоте слоя 5 м и скоростях газа, изменяющихся в пределах от 0,1 до 0,01 м/с, показали, что степень продольного перемешивания газа достаточно велика — коэффициенты продольного перемешивания оказались всего лишь в 3—5 раз меньше коэффициентов продольного перемешивания жидкости, при этом критерий Ре при увеличении скорости газа, сначала уменьшался, а затем мало изменялся, принимая значения Ре 8. [c.152]

Определение коэффициента поперечной турбулентной диффузии по высоте вспененного слоя на контактных устройствах с перекрестным током фаз показало, что значение его изменяется в широких пределах (от 0,005 до 0,05 м /с) [41] и для невысоких скоростей газа и жидкости по порядку величины приближается к значениям коэффициента продольной турбулентной диффузии. Полученная в результате обработки экспериментальных данных по дисперсии потока на ситчатых тарелках графическая зависимость (рис. 4.10) является единственной в своем роде и может быть использована для оценки степени поперечного перемешивания жидкости по высоте барботажного слоя. [c.153]

Для качественной оценки возможности интенсификации массопередачи в перекрестном токе рассмотрим общую эффективность процесса при отсутствии перемешивания потоков по высоте и длине барботажного слоя. Для этого воспользуемся секционной моделью перемешивания, в соответствии с которой для рассматриваемых условий барботажный слой по длине и высоте условно делится на 5 и п секций полного перемешивания жидкости соответственно (рис. 5.24). Следовательно, степень продольного перемешивания жидкости будет определяться числом з, а по высоте слоя — числом п секций полного перемещивания, при этом степень продольного перемешивания пара внутри каждой секции может быть любой. [c.241]

Влияние размеров аппарата и условий барботажа на величину коэффициента продольного перемешивания (/>пр) изучалось в работе [9]. Величина О пр для полых барботажных колонн прямо пропорциональна их диаметру и практически не зависит ни от высоты газо-жидкостного слоя, ни от диаметра применяемых на практике (1—3 мм) отверстий барботера. Коэффициент продольного перемешивания возрастает линейно с увеличением скорости жидкости т, если да >4-е-5 см/сек. Для вычисления )пр в полых барботажных колоннах предложены эмпирические зависимости [c.372]

В зависимости от схемы химического превращения и требований, предъявляемых к процессу, проводимому в барботажном слое, тип барботажного реактора по интенсивности продольного перемешивания жидкой фазы может приближенно соответствовать реакторам идеальных режимов. [c.374]

Интенсивное продольное перемешивание жидкой фазы в полых цилиндрических аппаратах со сплошным барботажным слоем столь значительно снижает движущую силу процесса, что, несмотря на предельную простоту устройства этих аппаратов, применение их целесообразно лишь при осуществлении процессов, характеризующихся незначительным равновесным давлением пара или газа над жидкостью (хемосорбция). [c.498]

Уменьшение продольного перемешивания в сплошном барботажном слое достигается установкой по высоте аппарата тарелок провального типа или заполнением аппарата насадкой. [c.498]

При наличии неполного продольного перемешивания жидкости, уноса, поперечной неравномерности потоков в условиях полного перемешивания жидкости по высоте вспененного слоя (главным образом для низких барботажных слоев), а также при заметном перемешивании пара в сепарационном пространстве колонны и отсутствии провала жидкости расчетные уравнения эффективности массопередачи имеют следующий вид [c.96]

В настоящей статье изложены результаты исследований перемешивания жидкой фазы в радиальном и продольном направлениях в барботажном слое на решетчатой тарелке. Приведены полученные экспериментальные значения коэффициентов В. [c.252]

Продольное перемешивание в полых абсорберах со сплошным барботажным слоем изучали также в работах [7, 188—190]. Для прямоточной колонны получено [190] [c.479]

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. П1.6) 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 различным в разных местах тарелки. [c.55]

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]

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]

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]

Движение пузырей газа в барботажном слое резко увеличивает интенсивность продольного перемешивания жидкости, поэтому в барботажных и дисперсных двухфазных системах на контактных устройствах степень продольного перемешивания жидкости существенно зависит от расхода легкой фазы. Так, в барботажном слое переход от барботажного к пенному режимам приводит к увеличению продольного перемешивания жидкости, которая становится особенно заметной при пульсациях газожидкостного слоя [23]. Дальнейшее увеличение нагрузок в инверсионном режиме приводит уже к уменьшению продольного перемешивания жидкости [24]. Отмеченные закономерности изменения продольной турбулентной диффузии подтверждаются также результатами изучения дисперсии жидкости в барботажном слое на перфоративных контактных устройствах в колоннах диаметром от 40 до 160 мм. [c.147]

Ориентировочную оценку степени продольного перемешивания жидкости в барботажном слое на контактных устройствах массообменных аппаратов можно проводить на основе следующих соображений [46]. Поскольку значения Ре 1 соотиетствуют полному перемешиванию, длину потока для одной секции полного перемешивания на контактных устройствах со свободным зеркалом барботажа, например на ситчатых тарелках, можно определять из соотношения г Приняв Оть 0,006 м /с и [c.152]

Для ориентировочной оценки тёпени продольного перемешивания газа в барботажном слое может быть использовано следующее эмпирическое соотноше]ше, приведенное в работе [28] [c.153]

Первая группа реакторов может быть представлена аппаратами периодического и непрерывного действия, в которых в слое жидкости диспергированы газ и частицы катализатора. В некоторых случаях суспендирование катализатора осуществляется в результате продольного перемешивания жидкости в условиях барботажного режима, достигаемого при пропускании реакцнон- ного газа. [c.432]

Кац и Розенберг [44] провели исследования барботажных колонн диаметром 25 40 и 80 см при высоте барботажного слоя от 87 до 615 см. Авторы пришли к выводу, что при отношенри Я/Ок > 7 -Ь 10 значение коэффициента продольного перемешивания почти не изменяется и диффузионная модель применима. Наоборот, при я/0к<7-ь10 наблюдается влияние высоты слоя на величину коэффициента продольного перемешивания, что свидетельствует об отклонении от диффузионной модели. В случае Я/Ок < 3 Ч- 4 величина возрастает пропорционально высоте колонны. При Я/Ок> 7- 10, 0 0,1 мм и диаметре отверстий барбатер а больше 0,5—1,0 мм экспериментальные данные описываются уравнением [c.177]

Исследование продольного перемешивания в барботажных слоях большой высоты опубликовано в работе Дильмана и Айзенбуда [Ц. [c.251]

Для повышения эффективности трехфазных барботажных массообменных аппаратов химической технологии требуется полное суспендирование частиц, в то время как при флотационном процессе ставится обратная задача снизить макроциркуляцию пульпы, интенсифицирующую перемешивание и механический вынос, а также увеличить вероятность столкновения частицы с пузырьком и обеспечить возможность сохранения флотокомплекса ценного минерала до выноса в пенный слой при нестабильности агрегата депрессируемый минерал—пузырек. Несмотря на то, что методы оптимизации работы барботажных аппаратов в химической и флотационной технологии не всегда совпадают и механический перенос достижений в конструировании из одной области в другую невозможен, общие принципы исследования и соаещденствования барботажных колонных аппаратов одинако т., Так, целесообразность поперечного секционирования коло нн, широко применяемого в химической промышленности, при флотации спорна, поскольку внутри секций отмечаются интенсивное перемешивание Жидкости и значительная продольная неоднородность газосодержания, что создает предпосылки деминерализации пузырька при ДЕижении его через тарелку. Для снижения интенсивности перемешивания жидкости в колоннах флотационных машин предложено устанавливать успокоительные решетки [38]. В то же время продольное секционирование является эффективным средством [c.179]