Барботаж поверхность контакта фаз

Таким образом, при рассматриваемом режиме образующаяся на тарелке двухфазная система состоит по высоте из трех зон считая снизу вверх) зоны собственно барботажа (газ распределен в жидкости в виде пузырьков или газовых мешков—факелов), зоны неподвижной пены и зоны брызг. Хотя большая часть жидкости находится в зоне собственно барботажа, поверхность контакта наиболее развита в зоне пены. [c.512]

В настоящее время нет достаточно надежных данных для определения поверхности контакта фаз, а особенно — эффективной поверхности массопередачи при барботаже на тарелках. Поэтому обычно в расчетах тарельчатых колонн используют коэффициенты массопередачи, отнесенные к единице рабочей площади тарелки (Ку/). [c.132]

При конструировании крупномасштабных массообменных аппаратов, снабженных барботажными тарелками с переливом, используется несколько приемов, направленных на повышение эффективности массообмена в пределах площади тарелки. В частности, одним из направлений является интенсификация локального процесса массообмена между газом и жидкостью в точке, что достигается увеличением газосодержания пены или, что то же самое, поверхности контакта фаз. Второе направление используется в основном для повышения эффективности тарелок диаметром свыше 1200 мм и предусматривает продольное и поперечное секционирование площади барботажа на ряд участков меньшего размера. При этом предполагается, что потоки на этих участках распределены равномерно и тем самым обеспечиваются условия высокоэффективной работы тарелок в целом. [c.102]

Поверхность контакта фаз при барботаже можно считать равной поверхности пузырьков. Число пузырьков в слое жидкости высотой 1 м будет равно [c.167]

Из уравнения (IV,64) следует, ято поверхность контакта фаз можно считать прямо пропорциональной скорости барботажа и высоте слоя жидкости. [c.168]

Реакторы с барботажем имеют очень большую поверхность контакта между газом и жидкостью. В некоторых реакторах жидкость приводится в состояние [c.171]

Из-за сложности проблемы определения поверхности контакта фаз и соответственно истинных значений коэффициентов массопередачи в подвижном газожидкостном слое немногие имеющиеся по этому вопросу данные весьма противоречивы. Это вызвано различным подходом к оценке поверхности контакта фаз. Одной из ранних интересных попыток определить ПКФ при барботаже была работа Стаб-никова [295], который получил критериальное уравнение для определения Н. [c.70]

Поверхность контакта фаз в случае барботажа определить труднее. Поэтому коэффициент массопередачи относят к площади барботажа тарелки и обозначают Kyf, а число единиц переноса как [c.342]

При барботаже газа через жидкость образуется поверхность контакта фаз F. Анализируя эффективность работы барботажных реакторов, обычно пользуются понятием удельной межфазной поверхности а = F/u , однако надежных рекомендаций для ее расчета до сих пор не установлено. Часто встречающееся в литературе уравнение [c.18]

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]

Поверхность контакта фаз на одной тарелке оцениваем следующим образом. Если диаметр колпачка 450 мм, а на тарелке 17 колпачков, то периметр барботажа Пб = 3,14-0,45-17 = 24 м. Обычно глубина барботажа на тарелке от 100 до 500 мм. Принимая глубину барботажа Ле = 300 мм, определим площадь поверхности контакта фаз на одной тарелке [c.359]

Неравенство (IV.10) представляет собой ограничение по производительности ректификационной установки, неравенства (IV. 11), (IV. 12)—ограничения иа паровой и жидкостной потоки, обусловленные гидродинамической обстановкой на тарелках. Известно, что при работе контактных устройств в случае слишком малого парового потока наблюдается провал жидкости (в ситчатых тарелках) или барботаж газа не по всей поверхности контакта. При слишком большом расходе пара увеличивается количество брызг, резко возрастает унос, наступает захлебывание . И в том, и в другом случае ухудшаются условия массообмена. Первый режим называется неравномерным, второй — режимом фонтанирования. [c.133]

Выбор скорости необходимо осуществлять на основе следующих общих соображений. С увеличением скоростей потоков, как правило, возрастают коэффициенты массопередачи, а иногда и удельная поверхность контакта фаз (например при барботаже), в результате чего, согласно уравнениям (Х,50) и (Х,50а), уменьшается требуемый рабочий объем аппарата. Вместе, с тем при увеличении скоростей потоков возрастает гидравлическое сопротивление аппарата, что приводит к увеличению расхода энергии на проведение процесса. Поэтому наиболее правильным является определение (на основе технико-экономических соображений) оптимальной скорости газа и-ли пара. Технико-экономический расчет позволяет найти наивыгоднейший диаметр аппарата, при котором стоимость эксплуатации его будет наименьшей. [c.423]

На барботажных тарелках газ выходит из большого числа отверстий (массовый барботаж) при этом наблюдаются различные гидродинамические режимы с разной структурой барботажного слоя. Структура слоя характеризует его гидравлическое сопротивление, зависящее от количества находящейся на тарелке жидкости, и поверхность контакта фаз, определяемую размером пузырьков, газосодержанием и высотой слоя. [c.511]

В данном разделе рассмотрены режимы барботажа, структура барботажного слоя, гидравлическое сопротивление тарелок и приведены данные по гидродинамике отдельных типов тарелок. Далее рассмотрены гидравлика течения жидкости по тарелкам, перемешивание в барботажных абсорберах, унос жидкости и поверхность контакта фаз. [c.511]

Поверхность контакта фаз при барботаже [c.559]

Определение поверхности контакта фаз при барботаже затруднительно, и лишь в последнее время появились исследования в этом направлении. Знание поверхности контакта фаз значительно упрощает анализ массопередачи в барботажных аппаратах. [c.559]

В приведенных уравнениях высота пены использована как величина, характеризующая поверхность контакта. Некоторые исследователи [14, 49, 151—1531 для этого применяют другие характеризующие барботажный слой величины, например, сопротивление барботажу (АРж=Д 2+АРз или —АР или высоту светлой жидкости Ло- [c.567]

Термическая деаэрация сочетает процессы подогрева воды до температуры насыщения и удаления диоксида углерода и кислорода из воды в паровую среду. Дегазация происходит за счет двух факторов образования и удаления пузырьков газа и его диффузии через поверхность контакта фаз. С пузырьками удаляется до 90—95 % растворенного в воде газа. Примерно 40—70 % газа, поступающего из колонки, выделяется при отстое в баке-аккумуляторе. Способствующее диффузии увеличение поверхности контакта фаз осуществляется дроблением на струи, капли, пленки или барботажем паром. При барботаже эта поверхность достигает 1500 м м (при дроблении на пленки 500 м м ), что значительно интенсифицирует процесс тепломассообмена. [c.111]

Удельная поверхность контакта фаз при барботаже достигает 670—1 500 м 1м . Если разность давления Ар греющего пара и давления в деаэраторе больше 1 бар, целесообразно устанавливать сопла для расширения пара, подаваемого в деаэратор, используя [c.367]

Объем газа, проходящий через массу жидкости в единицу времени, называют скоростью барботажа. При барботаже создается большая поверхность контакта фаз, особенно если пузырьки газа [c.48]

Влияние скорости газа на К про-является при заметном увеличении сопротивления процессу массопере- дачи в газовой фазе доля сопро-тивления в газовой фазе возрастает при повышении давления. Скорость газа может оказывать заметное влияние на поверхность контакта фаз, что нередко выражается в сильной зависимости объемного коэффициента массопередачи К уа от скорости газа, как, например, в насадочных колоннах в режиме подвисания или в условиях барботажа особенно при малых скоростях газа. [c.69]

В настоящее время нет достаточно надежных данных для определения поверхности контакта фаз, особенно эффективной поверхности массопередачи при барботаже на тарелках. Поэтому обычно в расчетах тарельчатых колонн используют коэффициенты массопередачи, отнесенные к единице рабочей площади тарелки (Kyi)- Коэффициент Ку определяют по уравнению аддитивности фазовых диффузионных сопротивлений [c.239]

Охарактеризуйте массовый барботаж. Сформулируйте понятие о поверхностно-объемном диаметре пузырька, покажите его связь с газонаполнением и удельной поверхностью контакта в барботажном слое. [c.148]

Объемные коэффициенты массопередачи. В уравнениях (15.36) и (15.37) коэффициенты массопередачи и входящие в них коэффициенты массоотдачи [см. уравнения (15.35) и (15.38)] отнесены к поверхности контакта фаз. Вместе с тем определение этой поверхности в промышленных массообменных аппаратах (в отличие от поверхностных теплообменников) часто затруднительно (при массовом барботаже, в разбрызгивающих аппаратах и т.п.). Поэтому при расчете массообменных аппаратов обычно прибегают к различным приемам, позволяющим рассчитывать аппарат, минуя необходимость определения поверхности контакта фаз. В этом случае основной технической характеристикой аппарата может быть принят его объем V, или высота Я, или число ступеней фазового контакта. [c.29]

При барботаже газа через жидкость образуется поверхность контакта фаз с площадью Р. Анализируя эффективность работы барботажных аппаратов, обычно пользуются понятием удельной площади межфазной р [c.514]

При больших скоростях движения паровой поток через стаканы колпачков может пройти не через прорези, а, вытеснив флегму, устремится в пространство между нижним краем колпачка и уровнем тарелки. Это явление ухудшает барботаж, так как пары не разбиваются на мелкие струйки и пузырьки, их поверхность контакта с жидкостью становится меньше и массообмен протекает уже менее интенсивно. [c.331]

Массообмен и энергообмен составляющие сущность барботажа, происходят через поверхность контакта фаз, и поэтому основным условием хорошего барботажа, выражающемся в интенсивном обмене между фазами, является максимальное увеличение поверхности их контакта. Эта поверхность будет тем больше, чем меньше диаметры пузырьков и размеры струек, на которые разбивается паровой поток, проходя через прорези колпачков. С другой стороны, наклонное направление движения струек пара в массе жидкости обеспечивает большее время контакта фаз сравнительно с тем, когда струйки направлены вертикально вверх, как это имеется в некоторых конструкциях тарелок, например в ситчатых. Это же способствует уменьшению так называемого явления уноса, выражающегося в захвате движущимися струйками пара мельчайших капелек жидкости и в переносе их в паровое пространство над тарелкой, а отсюда на вышележащую тарелку. [c.332]

Для определения общей поверхности контакта фаз при групповом барботаже обычно используют обобщенные характеристики барботажного слоя, например удельные поверхности контакта фаз поверхность, отнесенную к объему дисперсного слоя газ — жидкость (ау), к рабочей площади контактного устройства (а/) и к объему фазы, находящейся на контактном устройстве, т. е. к задержке фазы (а ). Выразив поверхность контакта фаз дисперсного слоя газ — жидкость через удельные поверхности [c.69]

Выражения чисел единиц переноса Ng и yVz, через удельные поверхности контакта фаз щироко используются при обобщении экспериментальных данных по кинетике массопередачи в условиях группового барботажа (см. раздел 3.3). [c.70]

Скорость реакции не зависит от объема катализатора и пропорциональна поверхности контакта фаз, поэтому для обеспечения высокой скорости необходимо создать большую поверхность раздела между фазами. Если реагенты находятся в жидкой фазе, то большая поверхность контакта на единицу объе1 а катализатора создается интенсивным перемешиванием, в результате которого образуется эмульсия катализатора в фазе реагентов или реагентов в фазе катализатора. Если реагенты газообразны, то применяется барботаж газа через слой жидкого катализатора. В обоих случаях удельная поверхность контакта (суммарная поверхность капель или пузырей в единице объема катализатора) обратно пропорциональна среднему диаметру частиц дисперсной фазы. [c.157]

Контакт газа с жидкостью может быть осуществлен пропусканием пузырьков газа через слой жидкости (барботаж). При барбо-таже создается очень большая поверхность контакта фаз, особенно в том случае, когда пузырьки газа достаточно малы. [c.167]

Колонна с колпачковыии тарелками. Процесс барботажа на колпачковой тарелке (рис. IV-20) сложен. Качественную картину процесса можно представить следующим образом. Газ проходит через отверстия (прорези) в колпачке в виде струек, которые обычно соединяются одна с другой. При этом некоторая часть сечения прорезей обнажается и образуются соединительные каналы между пространством над тарелкой и пространством внутри колпачка. Часть газа распределяется в жидкости, образуя пену. В то же время газ увлекает за собой жидкость в виде капель. Значительная часть газа проходит через каналы, не создавая поверхности контакта с жидкостью в зоне барботажа. Пространство над тарелкой заполнено распыленной жидкостью. Таким образом, различают следующие [c.168]

Поверхность контакта фаз (ПКФ). Указывается [348], что наиболее эффективным является такой режим работы, при котором структура газожидкостного слоя, отличающаяся тесным соприкосновением пузырьков и их деформацией [351,428], приближается к структуре пепы. Относительная ПКФ достигает при этом режиме значительных размеров — порядка 670 м /м (для случая барботажа кислорода в жидкий кислород) [10]. По данным Кальдербанка с сотрудниками [374], при Юг 0,5 м/с удельная ПКФ составляет 800—700 м7м и снижается до 330 м м при больших размерах пузырьков ячеистой пены. Известны также и другие сведения о ПКФ в газожидкостной системе на ситчатых решетках при разных режимах [163, 253, 379]. Применительно к пенному слою весьма [c.69]

Удельная межфазная поверхность полидгсперсной системы газовых пузырей определяется свойствами жидкости и газа и их приведенными скоростями и не зависит от конструкции барботера. Влияние последней на газосодержание, а следовательно, и на удельную поверхность контакта фаз проявляется только при малых высотах барботажного слоя, например на ситчатых тарелках массообменных аппаратов, где высота расширяющейся струи газа соизмерима с общей высотой слоя динамической пены. Влияние свойств газа и жидкости на величину а при массовом барботаже очень сложно, доказательством чего могут, например, служить результаты исследований удельной межфазной поверхности в бар-ботажном реакторе, секционированном ситчатыми тарелками [14]. Эти опыты показали, что при приблизительно одинаковых физических свойствах жидкостей (вязкости, поверхностном натяжении и плотности) величина а для растворов электролитов оказалась значительно выше, чем для недиссоциированных жидкостей. Различие значений а наблюдалось и для разных растворов электролитов при постоянстве указанных физических свойств жидкостей. [c.19]

Газ выходит из прорезей колпачка в виде отдельных струй, причем прорези открываются на некоторую высоту, зависящую от расхода газа (см. ниже). Интенсивность пено- и брызгообразо-вания, т. е. поверхность контакта фаз, определяется скоростью газа и глубиной барботажа она мало зависит от формы и размеров прорезей и сохраняется также при глухих стенках колпачка, когда газ проходит под их нижним краем. Исследования Чехова и Матрозова [14] показали, что в зависимости от приведенной скорости газа на колпачковой тарелке наблюдаются три [c.524]

Родионов с сотр. (641 определили поверхность контакта фаз методом фотографирования при барботаже воздуха через различные жидкости (вода, керосин, метанол, растворы солей) на провальных, ситчатых, клапанных и балластных тарелках в колоннах диаметром от 50 до 400 мм, а также в ряде колонн прямоугольного сечения. Приведенная скорость газа менялась от 0,2 до 2,35 м1сек, плотность орошения—от 2 до 20 м ч. Данные опытов показаны на рис. 180. [c.562]

Поверхность контакта фаз в ректификационных колоннах иногда организуется путем их заполнения насадкой однако неравномерное распределение жидкости по сечению колонны, свойственное наса-дочныы колоннам, не обеспечивает надлежащей четкости разделения компонентов, особенно при большом диаметре колонны. Поэтому промышленные ректификационные колонны выполняют обычно с применением поперечных перегородок — тарелок, конструкция которых обеспечивает беспрепятственный переток флегмы с тарелки на тарелку и барботаж паров через образующийся па тарелках слой флегмы. [c.85]

В аппаратах с фиксированно поверхностью контакта и в аппаратах с поверхностью контакта, образуемо в процессе барботажа, конструкторы добиваются иаилучшего контакта путем создания услови для осуществления режима свободной турбулентности. Энергия, затрачиваемая для этой цели, сообщается паровой и жидкой фазам. Эта потенциальная энергия пара и жидкости расходуется при нх взаимном контакте в ректификационном аппарате. Это отражается уравнением (22), предложенным В. В. Кафаровым для определения так называемого гидродинамического фактора /. [c.287]

Простейшее взаимодействие жидкости и газа - барботаж последнего через жидкость (рис. 2.81,г,д) и разбрызгивание жидкости в газе (рис. 2.81,е). Интенсивность взаимодействия фаз при барботаже зависит от скорости всплытия пузырей и их размера. Скорость всплытия определена фавитационными силами и потому офаничена. Размер пузырей можно варьировать в офаниченных пределах - в свободном барботажном слое мелкие пузыри сливаются, а крупные - неустойчивы и быстро распадаются. Объемный коэффициент массообмена в свободном барботажном слое, как правило, не превышает величины 0,3 с . Мелкие пузыри, размер которых зависит от выходного отверстия в барботере, удается сохранить в тонком слое жидкости. Это удобно сделать в многослойном реакторе как с переливными устройствами (рис. 2.81,ж), так и с ситчатыми провальными распределителями потока - тарелками (рис. 2.81,з). В реакторе с разбрызгивателем (рис. 2.81,е) мелкие капли более устойчивы в размерах, но скорость их падения определена силами фавита-ции и захватом потоком газа (особенно для мелких капель). Массообмен между фазами можно интенсифицировать, если жидкость диспергировать специальными форсунками они значительно развивают поверхность контакта фаз и скорость их движения. Но это же добавляет трудности в последующем сепарировании газа и жидкости. [c.167]

Что касается поверхности контакта фаз, то равенство ее для модельного и промышленного аппаратов безусловно является необходимым условием моделирования. Поскольку при барботаже размер пузырей не зависит от диаметра аппарата, а влияние пристенного эффекта на удельную поверхность контакта фаз при Z)aim>0,4 м невелико [1], по-видимому, диаметр модельного аппарата может быть принят близким к указанному. По данным, приведенным в работе [182], объемный коэффициент массоотдачи в барботажном слое весьма незначительно изменяется с увеличением диаметра аппарата Dann- Для насадочных аппаратов поверхность контакта фаз также не должна изменяться с увеличением диаметра при условии сохранения тех же скоростей потоков и размера насадочных элементов. [c.172]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология