Барботаж перемешивания жидкости

Более эффективное выпаривание осуществляется в современных выпарных аппаратах с п о г р у н< н ы м и горелками одна из конструкций таких аппаратов приведена на рис. 1Х-20. При барботаже нагретых газов через слой раствора создается значительная межфазовая поверхность и происходит перемешивание жидкости пузырьками газа. В результате достигается интенсивный теплообмен. [c.376]

В жидкофазных реакторах-эвапораторах жидкость и пары из высокотемпературного реактора обычно вводятся в нижнюю часть аппарата. Это обеспечивает интенсивность перемешивания жидкости, облегчает эвакуацию образующихся легких продуктов реакции, выравнивает температуру процесса и дополнительно предотвращает выпадание кокса. Недостатком барботажа паров является вспенивание жидкости, происходящее при этом возрастание объема реагирующей смеси и, как следствие, некоторое увеличение размеров зоны реакции. Количественная оценка влияния вспенивания будет приведена далее этот вопрос здесь не играет значительной роли, так как расходы металла на изготовление нижней части эвапорационной колонны обычно имеют сравнительно небольшое удельное значение в затратах Н1 аппаратуру среднего давления . Показатели технологической эффективности работы реакторов-эвапораторов типичны для устройств с внутренней циркуляцией (см, п. 4 5 главы II и п. 3, 3 главы V) дополнительное рассмотрение их не может дать чего-либо нового. [c.408]

Перемешивание жидкостей производится 1) пневматическим методом — путем барботажа газов через жидкость 2) механическим способом— при помош и различного вида гребных устройств, вращаю-ш ихся в жидкости 3) дросселированием жидкости, инжекцией, циркуляцией и другими гидравлическими способами (специальные смесители). [c.394]

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]

Сравнительно низкая эффективность абсорберов с высокими барботажными слоями объясняется нестабильностью гидродинамического режима, проявляющейся в интенсивной раскачке жидкости, выбросах газожидкостной смеси, неравномерности барботажа, интенсивном перемешивании жидкости и газа, большом брызго-уносе, увеличении количества проливающейся через отверстия [c.160]

Наиболее простыми по конструкции являются провальные тарелки (рис. Х-9), отличающиеся отсутствием переточных устройств. Эти тарелки могут быть собраны из отдельных полос (типа колосниковых решеток) с зазором между ними 3—6 мм, либо из ряда параллельно расположенных труб с использованием их внутренней полости для потока хладоагента они изготовляются также в виде плоских дисков с фрезерованными или штампованными щелями и круглыми отверстиями. Здесь газ и жидкость движутся через одни и те же щели или отверстия. Рассматриваемые тарелки, подобно ситчатым, имеют узкий диапазон нагрузки по газу, поскольку при малых его скоростях жидкость не удерживается на тарелке (проваливается), а при больших—уносится на вышележащие тарелки. К числу недостатков провальных тарелок относится неравномерность барботажа (газ и жидкость в каждый момент времени проходят через разные отверстия), а также значительное продольное перемешивание жидкости, вызывающее снижение эффективности (массообменной способности). [c.467]

Скорость растворения (массопередачи) зависит от превалирующего механизма переноса вещества между жидкой и газообразной фазами. В неподвижной среде основным механизмом массо-переноса является очень медленный процесс молекулярной диффузии. В движущейся среде процесс массопереноса интенсифицируется за счет переноса массы в направлении движения среды (конвекция) в турбулентных потоках добавляется влияние пульсаций, вызывающих турбулентную диффузию. Поэтому в аппаратах для растворения газа в жидкости кроме повышения давления и снижения температуры жидкости применяют интенсивное перемешивание жидкости и газа путем барботажа воздуха через жидкость или с помощью так называемой струйной аэрации [66]. Воздух в жидкость во многих случаях вводится с помощью эжекторов, включенных непосредственно перед барботером или резервуаром для струйной аэрации. Но такая схема существенно снижает экономичность работы установки. [c.239]

В примере улавливания бензола из коксового газа (см. рис. 53) регенерация поглотителя производится десорбцией бензола. Для этого насыщенное бензолом масло проходит ряд теплообменников, где подогревается за счет тепла горячего масла после десорбции, затем подогреватели, обогреваемые водяным паром, и, наконец, дистилляционную колонну, в которой бензол отгоняется с водяным паром. Развитая поверхность массо- и теплообмена и перемешивание жидкости и пара достигается за счет барботажа на тарелках колонны и высоких скоростей пара. [c.173]

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]

Для аппаратов с регулярной насадкой характерна тенденция уменьшения высоты контактных элементов кроме того, в местах их стыка возникают, как правило, зоны барботажа, способствующие перемешиванию жидкости. Для единичного барботажа характерным временем контакта является время прохождения пузырем расстояния, равного его диаметру 2 10 с (для диаметра пузыря 5 мм). Реальная картина массового барботажа значительно сложнее. Но и здесь можно кон- [c.11]

В других случаях нагретый воздух используется как теплоноситель для нагрева газов или жидкостей. В пневматических барботаж-ных смесителях используют сжатый воздух для перемешивания жидкостей и пульпы (см. флотацию), в форсунках —для распыления жидкостей в реакторах и топках. [c.33]

Эта мощность рационально используется на перемешивание жидкости во время барботажа и на образование пузырьков из газового потока, которое в данном случае представляется как дробление газового потока при истечении его через барботер в жидкость. [c.99]

Пены образуются при барботаже газа через слой жидкости, при перемешивании жидкости и газа мешалкой и при десорбции газа из слоя жидкости. [c.453]

Основными факторами, определяющими эффективность работы барботажного дестиллера, являются нагрузка аппарата по газу и жидкости, высота бочки, длина линии барботажа, глубина барботажа, степень перемешивания жидкости на тарелке, удельный вес газа и жидкости. [c.157]

При окислении сырья воздухом содержание кислорода в газовой фазе в зоне ввода воздуха составляет 21% (об.). Особенности режима в реакторах (барботаж) исключают образование очага горения непосредственно в зоне реакции, однако для исключения горения и на последующих стадиях — после выхода отработанной газовой смеси из слоя жидкости — необходимо соблюдать в реакторе условия (температуру, перемешивание и др.), обеспечивающие достаточно полное расходование кислорода воздуха [281], или разбавлять отработанные газы инертным газом до взрывобезопасного содержания кислорода. Принцип обеспечения низкого взрывобезопасного содержания кислорода в газах окисления принят для производства окисленных битумов -в соответствии с требованиями техники безопасности содержание кислорода в отработанных газах окисления не должно превышать 4% (об.) для всех битумов, кроме высоко-плавких (рубраксы, лаковые и другие битумы, имеющие т м-пературу размягчения выше 100 °С), для которых без дополнительных обоснований установлена концентрация кислорода, равная 8% (об..). [c.176]

В электрическую сетчатую модель закладывалось температурное поле Ть образовавшееся в результате введения электроподогрева, пламенного нагрева и различных преград, а результирующее температурное поле Тг получалось из поля Т] после введения барботажа как результат механического перемешивания жидкости. [c.140]

Схема другой автоклавной установки (без мешалки) показана на рис. 17. Интенсивное перемешивание жидкости достигается за счет газовой турбины 5, создающей непрерывное циркулирование газа по замкнутому контуру с непрерывным барботажем через жидкость. В такой установке удобно проводить окисление летучих углеводородных газов в замкнутой системе, подавая в установку кислород по мере его израсходования. [c.29]

Сначала рассмотрим более общий случай исключения влияния межфазного массопереноса. Характер температурной зависимости (энергия активации) не может служить в жидкофазных реакциях надежным критерием оценки по ряду причин. Вследствие возможного клеточного диффузионно-контролируемого механизма или ионного характера реакции истинная энергия активации реакции может быть малой. Далее, как указывалось в предыдущем разделе, наблюдаемая температурная зависимость может быть следствием изменения коэффициентов распределения реагентов между фазами. Вблизи критической области такое влияние может быть особенно сильным и сказывается такнлб на соотношении объемов фаз. Наконец, в жидкостях, в отличие от газов, сам коэффициент диффузии зависит от температуры экспоненциально, причем эффективная энергия активации диффузии в вязких жидкостях составляет заметную величину. Поэтому обычно о переходе в кинетическую область судят ио прекращению зависимости скорости реакции от интенсивности перемешивания или барботажа. Здесь, однако, есть опасность, что при больших скоростях перемешивания может наступить автомодельная область, а ири очень интенсивном барботаже измениться гидродинамический режим. В результате объемный коэффициент массопередачи может стать инвариантным к эффекту перемешивания и ввести, таким образом, в заблуждение исследователя. В трехфазных каталитических реакторах этот прием более надежен ири условии неизменности соотношения фаз в потоке. [c.74]

Перекрестный ток. Это наиболее сложный и трудно поддающийся теоретическому описанию случай процесса. Приближенное решение можно здесь получить, применяя метод вычисления концентраций от участка к участку. Для этого жидкий поток, который движется горизонтально со скоростью г и пронизывается на всем пути газом одинаковой начальной концентрации г/н, мысленно разбивается на ряд участков. В пределах каждого из них допускается, что начальная концентрация поступающего раствора по высоте барботажного слоя постоянна. Такое предположение о фронтальном движении точек, равных начальной концентрации потока жидкости, соответствует, по-видимому, действительности лишь в слое малой высоты с усиленным барботажем, где обеспечивается хорошее перемешивание жидкости за время перемещения в соседний участок. С этих позиций расчет поглощения может производиться по уравнениям прямоточного барботажа, если исключить там слагаемые с множителем поскольку = 0 значения у и А нужно определять с учетом, что предыдущего участка является одновременно Сн последующего. Так, например, когда жидкость на первый участок приходит с концентрацией лгн,, то [c.170]

Перемешивание сжатым газом проводят в аппаратах, снабженных специальными устройствами — барботером или центральной циркуляционной трубой. Барботер представляет собой расположенные по дну аппарата трубы с отверстиями, с помощью которых осуществляется барботаж газа через слой обрабатываемой жидкости. При циркуляционном (эрлифтном) перемешивании газ подают в циркуляционную трубу. Пузырьки газа увлекают за собой вверх по трубе жидкость, находящуюся в сосуде, которая затем опускается вниз в кольцевом пространстве между трубой и стенками аппарата, обеспечивая циркуляционное перемешивание жидкости. [c.272]

Экстремальный характер зависимости изменения эффективности разделения от размера зон полного перемешивания позволяет определить оптимальный размер этих зон, что особенно важно при конструировании тарелок. Однако усилия ученых, изобретателей и конструкторов, направленные на интенсификацию процесса массопередачи по всей плошади барботажа тарелки путем ее секционирования, направленного ввода парового потока в строго определенных местах площади барботажа, закручивания потока и т. д., конечной целью которых является приближение структуры пенного слоя к режиму идеального вытеснения (Ре -> оо), не дадут желаемых результатов при противо-точном движении жидкости на тарелках колонны. [c.192]

Перемешивание газов с жидкостями. Газы перемешиваются с жидкостями путем барботажа, диффузии, распыления, а также [c.360]

Для более интенсивного барботажа и, следовательно, перемешивания необходимо достаточное количество воздуха (пара). При расчетах исходят из удельного расхода воздуха в пределах 0,4— 1,2 в 1 мин на 1 м свободной поверхности жидкости. [c.238]

Интенсификацию процесса массопередачи можно осуществить путем увеличения поверхности контакта Рф между взаимодействующими фазами. Практически это достигается барботажем пара через жидкость, развитием смоченной поверхности насадки. Повышения коэффициента массопередачи К можно достичь путем турбулизации (интенсивного перемешивания) взаимодействующих фаз, что обеспечивается соответствующим конструктивным оформлением проточной части аппарата. Возрастание движущей силы процесса А также способствует интенсификации массопередачи и достигается за счет увеличения подачи флегмы в колонну (увеличением флегмового числа Н). [c.21]

В некоторых областях современной техники, особенно в производстве азотной кислоты и соды, а также при подогреве жидкостей острым паром, применяется так называемый барботажный процесс. При барботаже перемешивание жидкости и газа осуществляется пропусканием пузырьков газа через слой жидкости. Пузырьки образуются из газовых струек, вырыиающихся из специальных насадок. [c.464]

Схема изменения концентрации жидкости в координатах (где I — длина пути жидкости на тарелке) представлена на рис. 13-24. Концентрация жидкости Хц меняется скачком до концентрации (смешение двух жидкостей с различными концентрациями легко-летучего).и далее плавно от x меняется до х . Если бы на тарелкв вследствие барботажа пара происходило полное перемешивание жидкости, то концентрация жидкости на всем участке оставалась постоянной и равной x . Исключая отдельные частные случаи, можно принять с небольшой ошибкой, что на тарелке происходит полное [c.341]

Для образования пены жидкость взбалтывают или энергично перемешивают в сосуде, который частично заполнен воздухом. Во время перемешивания жидкость захватывает воздух, в результате чего на ее поверхности образуется пена. Для образования пены применяют также барботаж, при котором газ пропускают в жидкость через перфорированную трубу или перегородку. Этот способ, в частности, используют при пенной флотации. Пену можно получить также конденсационным методом. В результате химической реакции в жидкости образуется газовая фаза. Так, в огнетушителях используют химическую реакцию NaH Og -f H l = Na l + HjO -j- Oa, в результате которой возникающая газовая фаза (СОг) образует пену. [c.453]

Объемная доля дисперсной фазы в аппаратах с мешалками для систем жидкость—жидкость и жидкость—твердое тело задается заранее условиями материального баланса и является в данном процессе для всего аппарата с мешалкой постоянной величиной. Эта величина может меняться только в пространстве аппарата, если степень перемешивания системы не равна единице. Иначе обстоит дело в случае систем газ—жидкость. Объемная доля пузырьков газа, находящихся в двухфазной системе газ—жидкость (газосодержание), не является постоянной величиной и зависит от многих параметров про-цессд, таких как физические свойства системы, расход газа, геометрические параметры аппарата с мешалкой, способ подачи газа и интенсивность перемешивания. Эта величина используется также при расчете барботажа на тарелках абсорбционных и ректификационных колонн. В аппаратах с мешалками процесс дополнительно усложняется механическим перемешиванием, тогда как на тарелках перемешивание жидкости осуществляется только благодаря движению газовой фазы. [c.157]

При свободном барботаже (через перфорированные решетки или трубы) струя газа на выходе из отверстий распадается на пузырьки (см. рис. IV-4, а, б). Последние, поднимаясь, как бы отталкивают жидкость перед собой и в стороны, одновременно увлекая ее прилегающие слои под действием касательного напряжения и разрежения, возникающего за кормой пузырька. По мере подъема пузырька (вследствие уменьшения внешнего гидростатического давления) размеры его растут, форма отклоняется от сферической, а траектория — от вертикали. Все это в сочетании со слиянием отдельных пузырьков (коалесценщ1ей) обусловливает перемешивание жидкости с интенсивностью, нарастающей снизу вверх. После выхода газовых пузырьков в свободное пространство аппарата увлеченная ими жидкость опускается (преимущественно у стенок аппарата) вниз. Циркуляция жидкости и ее перемешивание являются, следовательно, результатом передачи энергии (коли-чгства движения) от газа к жидкости. Предпочтительны барботажные смесители с большой высотой слоя жидкости. [c.192]

Промышленный насадочный абсорбер с регулируемым запасом жидкости был испытан при более высоких нагрузках по газу (до 0,27 м/с при Р = 2,5 МПа) и по жидкости (до 106 м/ч) на Черкасском ПО Азот . Степень карбонизации насыщенного раствора МЭА с концентрацией 2,5 кмоль/м была повышена с 0,6—0,65 до 0,68—0,74 моль/моль при затоплении нижнего слоя насадки на 2—3 м. Отметим, что увеличение запаса жидкости лишь в нижней части абсорбера и секционирование по высоте аппарата позволили, как подробно описано в работах [210, 233, 234], получить заметно лучшие показатели по сравнению с показателями при использовании абсорбера с высокослойными ситчатыми тарелками. Работа последнего характеризуется нестабильностью и неравномерностью барботажа, свойственной аппаратам без продольно-поперечного секционирования, интенсивным продольным перемешиванием жидкости, значительным брызгоуносом. [c.209]

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 кинетического изучения процесса окисления необходимо, чтобы реакция протекала в кинетической области, т. е. чтобы скорость диффузии кислорода в жидкость была гораздо больше скорости поглощения кислорода. Поэтому для быстрого растворения кислорода в жидкости необходимо создать достаточно большую поверхность раздела газ — жидкость и быстрое перемешивание всей массы жидкости. Самый простой и общеизвестный способ хорошего перемешивания жидкости — барботаж кислорода или воздуха через слой окисляющегося углеводорода. Чем меньше размер пузырьков воздуха, проходящих через жидкость, и чем выше слой жидкости, тем лучше условия для насыщения жидкости кислородом. Поэтому реакторы барботажпого типа должны иметь цилиндрическую форму с достаточно большим отношением высоты к диаметру (А й = 5 — 15). [c.26]

Для перемешивания жидкостей, а также жидкостей с твердыми телами наиболее применим механический способ, осуществляемый с помощью различного типа мешалок (пропеллерной, турбинной, якорной и т. д.) и шнеков. Кроме того, широко используется и пневматическое перемешивание, например с помощью пневматического смесителя или воздушного подъемника. Барботаж широко применяется для перемешивания в системе газ — жидкость. Для реакционных систем, состоящих из газов и твердых тел, предпоч-тите чьнее перемешивание при движении слоя твердого материала (движущийся слой, кипящий слой и т. д.). [c.491]

Для достижения высокой степени поглощения SOg газ в конце-абсорбции обязательно должен барботировать через кислоту оптимальной концентрации (98,3% H2SO4). Поэтому на верхней тарелке абсорбера постоянно находился запас такой кислоты. Свежая кислота, поступив на орошение абсорбера, смешивалась с этой 98,3 %-ной кислотой и за счет поглощения SOg тут же превращалась в кислоту оптимальной концентрации. Для поддержания на этой тарелке оптимальной концентрации нужно было так распределять степень абсорбции по этажам, чтобы на долю верхней тарелки всегда приходилось ровно столько SOg, сколько требовалось для превращения поступающей в абсорбер кислоты в 98,3%-ную. Это достигалось регулированием температуры в нижележащих этажах. При меньшем охлаждении абсорбция SOg на нижних тарелках ухудшалась, и доля SOg, поступающей с газом на верхнюю тарелку, увеличивалась. При усиленном охлаждении нижних этажей процесс поглощения SOg, наоборот, смещался вниз. При интенсивном барботаже газовых струй через слой жидкости на тарелках происходило хорошее перемешивание жидкости, способствовавшее отводу тепла из абсорбера через его стенки. [c.209]

Наиболее простыми устройствами являются приспособления для смешения газов, например, сопло, инжектор, лабиринтный и каскадный смеситель и т. п. Иногда для гомогенизации газовой смеси достаточно простой диффузии взаимодействующих веществ. Приспособления для смешения газов чаще всего устанавливаются в одном корпусе с реактором (на входе или внутри его). Действия таких смесителей основаны на перемешивании путем диффузии в смешанных потоках, инжекции, турбосмешении. Для перемешивания жидкостей, а также жидкостей с твердыми телами наиболее распространенным является механический способ, осуществляемый с помощью различного типа мешалок (пропеллерной, турбинной, якорной и т. д.) и шнеков. Кроме того, широко используется и пневматическое перемешивание, например, с помощью пневматического смесителя или воздушного подъемника. Барботаж является наиболее широко применяемым методом для перемешивания в системе газ — жидкость. Для реакционных систем, состоящих из газов и твердых тел, лучше всего осуществлять перемешивание при движении слоя твердого материала (движущийся слой, кипящий слой и т. п.). [c.32]

В процессе продувки катализатор и система освобождаются от остатков углеводородов. При этом одновременно происходит стабилизация катализата в микросборнике за счет барботажа и перемешивания азотом. Отгоняемые из жидкости газообразные углеводороды собираются вместе с азотом в газометре. [c.163]