Главная > Разное > Газожидкостные реакторы
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

Газосодержание в барботажных колоннах.

Здесь будут рассмотрены закономерности, характеризующие газосодержание только барботажного слоя, образованного из жидкостей без ПАВ.

Для расчета газосодержания стабильной пены, поскольку оно во многом определяется наличием в жидкости ПАВ, надежных расчетных рекомендаций нет. Можно только отметить, что это газосодержание практически не зависит от скорости газа и изменяется в пределах

Газосодержание барботажного слоя изменяется как по высоте аппарата, так и по его сечению.

При небольших высотах исходного слоя жидкости (на тарелках массообменных аппаратов) наблюдается непрерывное возрастание величины по высоте слоя. В этом случае зависит от скорости газа в свободном сечении колонны, свойств жидкости и конструкции газораспределителя, а следовательно, от скорости газа в его отверстиях. Последнее объясняется тем, что количество жидкости, не вспененной выходящими из отверстий барботера расширяющимися газовыми струями, зависит от скорости газа в отверстиях и расстояния между ними.

При больших высотах исходного слоя величина резко возрастая на расстоянии от газораспределителя, остается практически неизменной по всей высоте газожидкостного слоя и только в верхней его части вновь увеличивается. Высота этой части слоя зависит от скорости газа. Например, по данным [80] при она составляет примерно увеличиваясь до при

В промышленных барботажных колоннах высота газожидкостного слоя достаточно велика, что позволяет пренебречь относительным влиянием концевых эффектов и принимать среднее газосодержание по всей высоте аппарата постоянным. Айзенбуд и Дильман [2] считают, что такое допущение правомочно при условии где высота исходного слоя жидкости.

Первопричиной неравномерного распределения газа по сечению барботажного слоя является колебательное движение всплывающих пузырей, смещающее их от стенок колонны. Это вызывает в ней продольную циркуляцию жидкости, еще более способствующую повышению газосодержания в центральной части.

По данным Меньшикова и Аэрова [54], при установившемся режиме барботажа газосодержание на расстоянии от оси колонны изменяется в соответствии с уравнением

где радиус колонны; газосодержание на оси колонны. В интервале скоростей газа получено

Неравномерность распределения газа особенно проявляется в аппаратах небольших диаметров и при малых скоростях газа. Среднее газосодержание уменьшается с увеличением диаметра

колонны и при практически от него не зависит [48]. Айзенбуд и Дильман считают, что значение не зависит от диаметра колонны при

Для расчета среднего значения газосодержания в барботажных колоннах было предложено много уравнений. Поскольку все они дают довольно близкие результаты, приведем здесь наиболее распространенные. Кутателадзе и Стырикович [48], обобщив опытные данные многих исследователей, предложили для расчета газосодержания слоя достаточно большой высоты, образованного из маловязкой жидкости, следующее уравнение:

где

Консетов изучив влияние вязкости жидкости на газосодержание, рекомендует учитывать ее введением в уравнение (III.4) дополнительного множителя и считать

где

Уравнение (III.4) применимо при значениях не очень близких к единице так как оно не отвечает предельному условию при . В этом отношении более строгим является уравнение, предложенное Айзенбудом и Дильманом [2]:

Значения коэффициентов и учитывающих влияние на диаметра и высоты колонны, для промышленных аппаратов могут быть приняты равными единице.

Основную роль в уравнении (II 1.5) играет величина

рассчитывается по уравнению (III.3).

Исследования [33] гидродинамики газожидкостной смеси при восходящем ее течении через слой неподвижной насадки показали, что газосодержание не зависит от формы и размеров насадочных тел (кольца Ролинга при шарики при таблетки при от скорости жидкости, изменяемой от до и от диаметра аппарата. В этом случае газосодержание системы при вязкости жидкости может быть рассчитано по уравнению

Здесь

где эквивалентный диаметр насадочного тела.

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление