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

10. Массообмен в барботажных колоннах

Массообмен в пустотелых колоннах.

Общий анализ массопереноса из газа в жидкость, приведенный в п. 6, показал, что при расчете промышленных реакторов приходится ориентироваться на эмпирические уравнения, полученные в результате исследований моделей барботажных колонн.

Исследованиями каталитического окисления сульфита натрия в пустотелой барботажной колонне [51 обнаружено существенное влияние режима барботажа на массоперенос кислорода из воздуха в жидкость.

В качестве исходного для дальнейшей обработки опытных данных было принято следующее уравнение

где критерий Шервуда с объемным коэффициентом массопереноса ; критерий Рейнольдса, рассчитанный по приведенной скорости газа

Учитывая неопределенность размеров газовых пузырей при массовом барботаже, исследователи приняли в качестве характерного линейного размера капиллярную постоянную

При диаметрах отверстий в барботерах обнаружено их влияние на коэффициент величина которого увеличивается с уменьшением При что наиболее реально для промышленных барботеров, коэффициент массопереноса не зависит от диаметра отверстий и их количества в барботере.

С увеличением скорости барботирующего газа, которая в уравнении (II 1.28) характеризуется критерием (вязкость, плотность и поверхностное натяжение жидкости были постоянными), скорость роста коэффициента массоотдачи снижается. Поэтому при обработке опытных данных было выделено два режима барботажа, разграниченных критерием Соответственно в уравнении (111.28) принято при

и при независимо от диаметра и количества отверстий в барботере. Влияние этих параметров в уравнении учтено коэффициентом А (табл. 2).

Существенного влияния скорости жидкости на массопередачу в пустотелых барботажных колоннах не обнаружено.

Исследования [5] были проведены только на одной газожидкостной системе (воздух — водный раствор сульфита натрия), и растворимость кислорода в жидкости оценивалась общим коэффициентом массопередачи Поскольку в характеризующее его уравнение (11.49) входит константа то, очевидно, коэффициент массопереноса а следовательно, и коэффициент А в уравнении (II 1.28) будут зависеть от растворимости газа.

Таблица 2. Коэффициент А в уравнении (III.28)

Рис. 36. Влияние растворимости газа на массопередачу:

Это положение подтверждается и экспериментальными данными. На рис. 36 представлено изменение объемного коэффициента массопереноса в барботажной колонне на различных газожидкостных системах. Если допустить, что удельные межфазные поверхности в трех системах примерно одинаковы, а это было подтверждено исследованиями [1131, то коэффициент пропорциональности А возрастает с увеличением растворимости газа.

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление