Продольное перемешивание в насадке

При исследовании [17] насадочной колонны диаметром 38 мм, длиной от 152 до 915 мм, заполненной различными насадками (шары, кольца Рашига и др.), кривые отклика на импульсный ввод трассера в поток воды регистрировали в двух сечениях. С увеличением критерия Рейнольдса от 0,1 до 1000 наблюдалось возрастание Еп от 0,2 до 10 см с и Ре—от 0,1 до 1,3. При Ке = 0,1—100 величина Еп линейно зависит от Ре, а при Не = 100—400 показатель степени у Ке падает от 1 до 0,25, после чего наблюдается излом кривой. Авторы объясняют это переходом от ламинарного режима течения к турбулентному. Заметим, что при Ке=1—400 числа Пекле весьма близки для всех испытанных типов насадок (Ре 0,8). С увеличением размера элемента насадки продольное перемешивание несколько возрастает (Ре падает). [c.184]

Внешними проявлениями продольного перемешивания являются также каналообразование в слое насадки реактора и гидродинамическая неустойчивость процесса. [c.38]

К а ф а р о в В. В. и др. Прямой метод определения продольного перемешивания в слоях насадки.— Доклады АН СССР , 1967, 17, № 4. [c.168]

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]

Ш е с т о п а л о в В. В. и др. О продольном перемешивании в колоннах с насадкой.— Химическая промышленность , 1963, № 5. [c.170]

В пульсационных насадочных колоннах, где турбулентность, обусловлена не только движением жидкостей, но и их пульсацией, продольное перемешивание интенсифицируется. Влияние формы элементов насадки и способа ее укладки на продольное перемешивание изучали в работе [156]. Полученные данные, за исключением области высоких чисел Рейнольдса, не уклады- [c.187]

Продольное перемешивание может быть количественно оценено путем сравнения его эффекта с эффектом, который имел бы место, если бы жидкость в колонне была разделена на N ячеек идеального смешения. Чем больше число таких ячеек, тем меньше продольное перемешивание и тем ближе поток к поршневому. Параметром, количественно характеризующим определенный тип насадки в данных гидродинамических условиях, может служить высота единицы смешения, ВЕС, которая представляет собой частное от деления высоты [c.219]

Рис. 1-31. Продольное перемешивание жидкой фазы при совместном протекании воды и воздуха (йр = = 50 мм е = 0,42 насадка из цилиндров 4Х 0мм и шаров йц = 6.2 мм) и , —скорость газа, см/сек —скорость жидкости, см/сек.

Среднее значение Ноу для режима идеального вытеснения определено в примере 6 Н у = 1,25 м. Следовательно, в отсутствие продольного перемешивания высота насадки должна быть равной 1,25-8,18= 10,2 м. Возьмем эту величину в качестве первого приближения для высоты колонны. [c.54]

Как видно, во втором приближении получено то же значение высоты колонны, что и в первом. Результаты расчета показали, что влияние продольного перемешивания на высоту насадки в данном случае незначительно без учета продольного перемешивания высота колонны (Я = 10,2 м) лишь на 6 % меньше. [c.55]

Количественные гидродинамические характеристики насадочных колонн ниже точки инверсии. К важнейшим параметрам гидродинамической структуры потоков в насадке ниже точки инверсии относятся перепад давления в насадке, отношение скорости газа (пара) к скорости в инверсионной точке, длительность пребывания потоков в аппарате, доля эффективно используемого объема системы, степень продольного перемешивания в колонне, характер и интенсивность обменных процессов в жидкой, газообразной (паровой) фазах и т. п. [c.394]

Продольное перемешивание в насадке [c.406]

Рис. 207. Зависимость изменения коэффициента массообмена и высоты слоя насадки от степени продольного перемешивания система аммиак — вода насадка кольца Рашига 15X15 жж

На рис. 207 приведена зависимость изменения коэффициента массообмена Коу и высоты слоя насадки 2 от степени продольного перемешивания. [c.419]

Для определения коэффициента продольного перемешивания в колоннах с затопленной насадкой получены следующие эмпирические уравнения [99] [c.440]

Коэффициент использования колонны с затопленной насадкой (отношение объемного коэффициента массопередачи с учетом продольного перемешивания к объемному коэффициенту массопередачи для модели идеального вытеснения) достигает при абсорбции порядка 75%. Однако при скоростях, близких к инверсии, вследствие уменьшения продольного перемешивания коэффициент использования достигает 100%. [c.441]

Здесь I — длина исследуемого участка колонны с насадкой 8 — площадь поперечного сечения колонны Q — объемная скорость потока — количество введенного импульсом индикатора (кмоль) О — коэффициент продольного перемешивания в проточной зоне Я , — доля соответственно проточной и застойной частей потока к — константа скорости обмена между проточной и застойной зонами Я , Я, — безразмерная концентрация [c.363]

Поскольку этот результат полностью основывается на уравнениях модели частицы катализатора, он одинаково применим как для адиабатических, так и для неадиабатических систем. Это впервые было отмечено Лью, Арисом и Амундсоном (1963 г.). Численное интегрирование, проведенное Лью и Амундсоном (1963 г.), показывает, что данное предположение остается справедливым, если к уравнениям промежуточной фазы добавить члены, учитывающие продольные эффекты. Необходимо заметить, что трубчатые реакторы с продольным перемешиванием без насадки могут иметь множество решений. [c.150]

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]

Были исследованы [166] виброэкстракторы круглого сечения диаметром 105 мм, высотой 2 м и прямоугольного сечения 200X400 мм, высотой 1,6 м. В качестве сплошной фазы использовали воду, в качестве дисперсной — дизельное топливо. Коэффициент продольного перемешивания определяли импульсным методом. При отыскании зависимости Еп.с от интенсивности вибрации NA, удельного расхода фаз и (м м -ч), соотношейия расходов фаз V /V , и конструктивных параметров насадки был использован дробный факторный эксперимент. В результате получены уравнения регрессии (2) и (3), приведенные в табл. 8. [c.179]

Значения Еп.с в двухфазном потоке для насадки ГИАП-2 и КРИМЗ выше, чем в однофазном потоке. Не обнаружено различия Еп.с при использова нии воды и ТХЭ в кач естве сплошной фазы. Опытные данные показали, что на продольное перемешивание дисперсной фазы практически не влияют скорости фаз, но [c.180]

По результатам исследования [161] пульсационных колонй диаметром 200 и 1500 мм с насадкой КРИМЗ коэффициент продольного перемешивания оплошной фазы п.с возрастает с повы- [c.181]

При исследовании [173] продольного перемешивания в потоках воды и воздуха при их встречном движении в насадочной колонне диаметром 100 мм со слоем насадки высотой 3,6 м. (седла Берля и кольца Рашига размером 12,7 мм) трассером для воздуха служил "Аг, а для воды— 1 (в виде раствора иодида натрия). Долю объема колонны, занимаемую жидкой фазой, определяли по ее задержке Н1а1садкой. Принимая, что Ре зависит от тех же параметров, что и задержка жидкости, для определ ания коэффициента про.долыного перемешивания в жидкой фазе предложили уравнение вида [c.185]

Опыты проводили в колоннах высотой 1250 мм и 2500 мм, запел-ненных керамическими кольцами Рашига размером 25 35 50мм. Кривые отклика регистрировали в шести зонах поперечного сечения. Наблюдалась значительная асимметрия кривых отклика, вызванная наличием застойных зон. С увеличением высоты слоя насадки возрастала интенсивность продольного перемешивания вследствие неравномерности распределения жидкости по сечению.. [c.187]

Заслуживает внимания модель продольного перемешивания в распылительных колоннах, предложенная в работе [214]. Базируясь на относительной скорости капли и совместив с ней подвижную систему координат, рассматривали распылительнукэ колонну как насадочную, в которой роль насадки выполняют капли (отличие состоит в том, что капли не соприкасаются). В этом случае для сплошной фазы число Пекле, отнесенное к диаметру капли йк, определяется по уравнению [c.203]

Пример 7. Определить высоту нгсадки для процесса абсорбции, рассмотренного в Примерах 3, ii и 6. Оценить влияние продольного перемешивания на высоту насадки. [c.54]

При изучении продольного перемешивания стеклянных шариков, псевдоожиженных в слое сетчатых колец Рашига, установлено что в присутствии последних псевдоожижение становится более однородным, а продольное перемешивание газа уменьшается. С увеличением скорости газового потока число Боденштейна для продольного перемешивания проходит через минимум при порозности в интервале 0,55—0,65. Этот минимум совпадает с переходом от режима с барботажем пузырей к сплошному потоку. Повышение расхода газа приводит к увеличеник> интенсивности движения частиц и относительному росту ограничений этого движения (из-за столкновений с насадкой и другими твердыми частицами после их столкновения с насадкой). В результате распределение ожижающего газа по поперечному сечению слоя ста новится более равномерным. Пузыри уже нельзя наблюдать визуально, хотя псевдоожиженный слой не является однородным, поскольку еще существуют области высокой и низкой [c.309]

Средний размер газового пузыря при данной скорости потока понижен, а сами нузыри более равномерно распределены по сечению слоя Продольное перемешивание газа невелико отчасти это обусловлено сопоставимостью среднего размера пузыря и номинального диаметра сетчатого элемента насадки . Флуктуации сопротивления в свободном слое определяются движением газовых пузырей. Это позволило предположить что исходя из взаимосвязи размеров пузыря и сетчатой насадки по мере укрупнения последней следует ожидать больших флуктуаций перепада давления. Предположение было подтверждено экспериментом. [c.540]

Автору, очевидно, остались неизвестными многочисленные работы по гидродинамике и массообменной способности аппаратов с турбулентным трехфазным псевдоожиженным слоем, опубликованные на протяжении последних 6—8 лет советскими и зар жными исследователями. Это, естественно, значительно сузило объем информации по рассматриваемому вопросу, изложенной в данной главе. С целью восполнения этого пробела мы приводим список наиболее важных опубликованных работ [8-22]. В последних содержится достаточно обширная информация по ряду аспектов рассматриваемого процесса режимы трехфазного псевдоожижения начало полного ожижения и его зависимость от скоростей потоков ожижающих агентов, их физических свойств, а также от размеров и эффективной плотности элементов насадки динамическая высота слоя и газосодержание перепад давления в слое пределы существования трехфазного псевдоожиженного слоя интенсивность циркуляции элементов насадки в слое величина межфазной поверхности продольное перемешивание массообменная способность аппаратов с трехфазным псевдоожиженным слоем в процессах физн- -ческой абсорбции, хемосорбции и ректификации бинарных Жидких смесей. [c.675]

В гомогенных реакторах процесс протекает в одной фазе и не сопровождается фазовыми переходами. Отсутствие переноса вещества пли энергии через границу раздела фаз является основным признаком гомогенных процессов. При этом совсем не обязательно, чтобы реактор содержал только одну фазу. Он может быть заполнен инертной твердой насадкой для уменьшения продольного перемешивания плп в него может подаваться ннертное жидкое либо газообразное вещество для барботажпого перемешивания или создания эрлифта. Однако если в реакторе не происходит обмен веществом пли энергией между фазамп, то он должен быть йтпесен к гомогенным. [c.10]

Поэтому развитие турбулентности не всегда может вестн к необходимому повышению эффективности массопередачи. Соответствеино необходимо так организовать процесс массопередачи в аппаратах, чтобы при развитии турбулентности эффект продольного перемешивания был сведен к минимуму. На практике это достигается использованием мелкой насадки, созданием однонаправленного движения потоков газа и жидкости в тарельчатых колоннах специальных конструкций и, наконец, созданием аппаратов типа струйных колонн и т. п. [c.197]

На рис. 4.10 изображена экспериментальная весовая функция насадочной колонны высотой 2.0 м и диаметром 0.15 м. Размер насадки 10X10. Параметры технологического режима плотность орошения =6725 кг/м час, нагрузка по газу 6=2038 кг/м час, линейная скорость орошения и=0,4Х Х10" м/сек, коэффициент продольного перемешивания >=3,36м /сек. По этой экспериментальной кривой была выполнена идентификация моделей № 4 и № 10. Графики весовых фзгнкций этих моделей показаны на рис. 4.10, там же изображены соответствующие им -функции. [c.259]

Как следует из материала рассмотренной главы, применение указанной методики позволило решить ряд важных практических задач в области расчета процессов, протекающих в химико-технологической аппаратуре. Так, развит прямой метод исследования гидродинамической структуры потоков в аппаратах на основе специфических свойств неустаповивпшхся течений жидкостей и газов в насадке и пористой среде установлен характерный для насадочных колонн гидродинамический эффект, проявляющийся в наличии экстремальной зависимости статической удерживающей способности от нагрузок по фазам на аппарат созданы методики и получены расчетные формулы для определения важнейпшх гидродинамических параметров структур потоков — коэффициентов продольного перемешивания, относительных объемов проточных и застойных зон, коэффициентов обмена между проточными и застойными зонами. Результаты исследования гидродинамической структуры потоков в насадке положены в основу анализа динамики процесса абсорбции в насадочных колоннах, оценки управляемости по каналам гидродинамики и массообмена и синтеза оптимального управления этими аппаратами. [c.433]

В настоящее время нет полных сведений о распределении времени пребывания в системах с контактом двух жидких фаз, В насадочных колоннах с движущимся вверх газо-жидкостным нотоком величи-чины Рбр по имеющимся данным, колеблются от 100 до 5% соответствующей величины для однофазного потока При противотоке жидкости и газа через кольца Рашига и двух несмешивающихся жидкостей в колонне с насадкой Ре, для жидкой фазы близко к 0,1. При потоке жидкостей сверху вниз через насадочный материал перемешивание уменьшается. По данным Крамерса и Алберды для слоя высотой 0,7 м из колец Рашига размером 10 мм значение ЛГ лежит между 10 и 20. Продольное перемешивание возрастает с уменьшением жидкостной загрузки и слабо зависит от скорости газа. [c.112]

Кафаров, Дорохов и Шестопалов [61 подробно исследовали взаимосвязь между нагрузками колонны по обеим фазам и различными гидродинамическими параметрами, например динамической или статической удерживающей способностью колонны (см. разд. 4.10.5), продольным перемешиванием и перепадом давления (разд. 4.11). Они установили количественную связь между динамической удерживающей способностью и перепадом давления, а также зависимость статической удерживающей способности от нагрузки, изменявшейся в широком интервале. С использованием понятий эффективного и мертвого объема была выведена теоретическая модель нестационарного движения жидкости в насыпной насадке модель была использована для предварительного расчета параметров движения жидкости. Исследована также зависимость коэффициента продольного перемешивания от нагрузок по газу и жидкости, а также от физикохимических свойств жидкости. Ионас [7] проанализировал основные факторы, приводящие к продольному перемешиванию в насадочных колоннах. В своих экспериментах Тимофеев и Аэров ([65] к гл. 7) основное внимание уделили вопросам влияния диаметра колонны на эффективность разделения. [c.46]

Исследований по продольному перемешиванию в колоннах с затопленной насадкой было проведено мало, поэтому преждевре- [c.57]

С целью установления соответствующих зависимостей рассмотрим работу насадочной колонны с нижним питающим кубом (см. рис. 11) полученные соотношения в целом будут справедливы и для колонн других конструкций, кратко охарактеризованных выше. Пусть в начале работы колонны в ее кубе. находится Мо молей загрузки, в которой молярная доля вышекипящей примеси составляет хо. Для равномерного смачивания иасадки жидкостью колонна вначале обычно подвергается захлебыванию , после чего в ней устанавливается необходимый тепловой режим, чтобы скорости потоков ж1идкой и паровой фаз по колонне были постоянными. Избыток жидкости из ректифицирующей части при этом стекает в куб насадкой захватывается (задерживается) лишь некоторое определенное количество жидкости. Величина Ж1идкостного захвата (задержки) зависит в основном от типа и поверхности насадки, а также от скорости потоков жидкости и пара в колонне. Затем в течение некоторого времени (пусковой период) колонна работает в безотборном режиме (режим полного орошения) до достижения в ней стациона(рного состояния и лишь после этого включается система отбора части дистиллята. Время пускового периода может быть определено расчетным путем. Однако такая оценка является весьма приближенной и поэтому время пускового периода определяется экспериментально. Как показали результаты соответствующих исследований, время пускового периода можно несколько снизить, если с самого начала процесса колонна будет работать в отборном режиме. Разумеется, отбираемый при этом дистиллят по своему составу не будет отвечать составу требуемого продукта вплоть до выхода колонны к заданному стационарному состоянию, и его целесообразно во избежание потерь исходного вещества отводить в питающий куб. В результате будем иметь случай стабилизированной ректификации, для которой справедливы закономерности, характеризующие непрерывную ректификацию. Действительно, поскольку при циркуляции жидкость — пар количество вещества в колонне не изменяется, по достижении стационарного состояния будет постоянным и состав питания — образующегося в кубе колонны пара. Совершенно очевидно, что пренебрегая, как и выше, эффектом продольного перемешивания, уравнение рабочей линии колонны, работающей в стационарном состоянии, для рассматриваемого случая можно записать в виде [c.84]

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]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология