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

Сопротивление барботажных колонн.

Сопротивление пустотелой барботажной колонны в рабочих условиях

где коэффициент сопротивления односторонне затопленного отверстия [см. уравнение ]; — скорость газа в отверстиях барботера; высота барботажного слоя; плотность газожидкостной смеси [см. уравнение

Расчет сопротивления колонны с насадкой при восходящем течении через нее газожидкостной смеси представляет более сложную задачу. Она решалась рядом исследователей, большинство из которых модель зернистого слоя рассматривали как совокупность параллельных вертикальных каналов эквивалентного диаметра, смоченных пленкой жидкости толщиной увлекаемой восходящим потоком газа. В соответствии с этой моделью исследователи [7, 64] рассматривали общее сопротивление слоя как сумму гидростатического давления газожидкостной смеси (с учетом ее газосодержания и потерь на трение газа о жидкость и жидкости о поверхность насадочных тел.

Такой подход требует экспериментального поиска зависимостей, характеризующих и коэффициенты трения соответственно на межфазной и твердой поверхностях. В итоге расчет сопротивления слоя получается неоправданно громоздким.

Рис. 25. Изменение сопротивления реактора с насадкой:

Существует и другой подход к решению задачи о сопротивлении насадочного слоя. Типичные [9] зависимости от скорости газа (рис. 25) показывают, что с увеличением сопротивление проходит через минимальное значение Дрта при некоторой скорости Такой ход кривых можно объяснить следующим образом. При скорости газа близкой к нулю, сопротивление колонны определяется гидростатическим давлением слоя жидкости . С увеличением (при сравнительно малых

потерях давления на трение) резко возрастает газосодержание смеси что приводит к уменьшению

При дальнейшем увеличении рост потерь на трение превосходит снижение гидростатического давления слоя газожидкостной смеси, и общее сопротивление аппарата начинает возрастать.

Анализ кривых на рис. 25 показывает, что с уменьшением размеров насадочных тел величина смещается в область малых значений и практически исчезает. Это дает право предположить, что в слое мелкозернистой насадки пузырьки газа выполняют роль дополнительных насадочных тел, стесняя поток жидкости. Следовательно, общее сопротивление аппарата можно представить как сумму гидростатического давления слоя однородной жидкости и потерь на трение с учетом стесненности потока. Такой подход позволяет для мелкозернистых насадок существенно упростить предложенную [9] методику расчета

Это упрощение обосновано еще и тем, что расчетной величиной можно оценить сопротивление слоя только в начальный период работы колонны, так как из-за отложений в межзерновых каналах в дальнейшем оно будет возрастать по неопределенным закономерностям.

Специально проведенные исследования а также обработка ряда литературных данных [7, 28, 64] показали, что сопротивление неподвижного слоя мелкозернистой насадки при восходящем потоке газожидкостной смеси с достаточной для инженерных расчетов точностью можно рассчитать по уравнению

Здесь удельная поверхность насадки; порозность слоя; критерий Рейнольдса по жидкости:

где эквивалентный диаметр межзерновых каналов.

Входящий в уравнение (III.6) коэффициент трения жидкости о зернистый слой следует рассчитывать по формуле Розе

На рис. 26 представлено сопротивление опытных и расчетных значений сопротивления зернистого слоя, подтверждающее обобщающий характер уравнения (III.6), проверенного при

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление