ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЕ РЕЖИМЫ ТЕЧЕНИЯ ЖИДКОСТИ В ПРОТИВОТОЧНЫХ НАСАДОЧНЫХ И ТАРЕЛЬЧАТЫХ КОЛОННАХ. ЯВЛЕНИЕ УНОСА.
Первый режим – пленочный - наблюдается при небольших плотностях орошения на малых скоростях газа. В этом режиме отсутствует влияние газового потока на скорость стекания по насадке жидкой пленки и, следовательно, на количество задерживаемой в насадке жидкости.
Второй режим - режим подвисания (или торможения). Повышение скорости газа приводит к заметному увеличению сил трения о жидкость на поверхности контакта фаз и подтормаживанию жидкости газовым потоком. Вследствие этого скорость течения пленки жидкости уменьшается, а ее толщина и количество удерживаемой жидкости в насадке увеличиваются. В режиме подвисания с повышением скорости газа нарушается спокойное течение пленки жидкости, появляются завихрения,брызги, увеличивается смоченная поверхность насадки и соответственно интенсивность процесса массопередачи.
Третий режим - режим эмульгирования — возникает при превышениискорости. В результате происходит накопление жидкости в свободном объеме насадки до тех пор, пока сила трения между стекающей жидкостью и поднимающимся по колонне газом не уравновесит силу тяжести жидкости, находящейся в насадке. При этом наступает обращение, или инверсия, фаз (жидкость становится сплошной фазой, а газ - дисперсной). Образуется газожидкостная дисперсная система, по внешнему виду напоминающая барботажный слой (пену) или газожидкостную эмульсию. Режим эмульгирования начинается в самом узком сечении насадки, плотность засыпки которой неравномерна по сечению колонны. Путем тщательного регулирования подачи газа режим эмульгирования может быть установлен по всей высоте насадки.
|
|
|
Режим эмульгирования соответствует максимальной эффективности насадочных колонн преимущественно вследствие увеличения контакта фаз, который в этом режиме определяется не столько поверхностью насадочных тел, сколько поверхностью образующейся газожидкостной эмульсии, заполняющей весь свободный объем насадки. Следует отметить, что это повышение эффективности насадочной колонны сопровождается резким увеличением ее гидравлического сопротивления. В насадочных колоннах без специальных устройств поддерживать режим эмульгирования очень трудно, так как мал интервал изменения скоростей газа, при котором насадочная колонна работает в этом режиме. Поэтому разработана специальная конструкция эмульгационной колонны.
Как правило, работа в режиме подвисания и эмульгирования целесообразна только в случае, если повышение гидравлического сопротивления аппарата не имеет существенного значения (например, если абсорбер работает при повышенных давлениях). Поэтому большинство насадочных адсорберов работает в пленочном режиме. Пределом устойчивой работы насадочных колонн является скорость газа, соответствующая точке инверсии (или захлебывания).
|
|
|
Четвертый режим - режим уноса, или обращенного движения жидкости, выносимой из аппарата газом. Четвертый режим (режим уноса) возникает при повышении скорости газа против величины, соответствующей режиму захлебывания. В данном случае происходит вторичная инверсия фаз: газ снова становится сплошной фазой и жидкость выносится из аппарата вместе с газом в основном в виде брызг. Нормального орошения насадки при этом уже не происходит, так как жидкость почти перестает поступать на насадку. Указанный режим сопровождается резким снижением интенсивности массопередачи. Режим уноса на практике не применяется и поэтому почти не исследовался. Точки D1,D2, ..., соответствующие переходу к режиму уноса, называют точками захлебывания или уноса. Эти точки характеризуют предельные нагрузки аппарата.
РАСЧЕТ ВЫСОТЫ МАССООБМЕННЫХ АППАРАТОВ. ЧИСЛО ТЕОРЕТИЧЕСКИХ СТУПЕНЕЙ ИЗМЕНЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ И ВЫСОТА ЭКВИВАЛЕНТНАЯ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ СТУПЕНИ.
Дата добавления: 2019-11-25; просмотров: 346; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!