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

Массообмен в колоннах с мелкозернистой насадкой.

В барботажных колонных реакторах с насадкой массоперенос в жидкой фазе протекает по иным закономерностям, чем в пустотелых колоннах. Применительно к колоннам с крупной насадкой, работающим в режиме противотока, процессы массообмена как в газовой, так и жидкой фазах достаточно обстоятельно описаны в специальной литературе [37, 61].

Не систематизированы пока еще результаты исследований массообмена в колоннах с мелкозернистой насадкой, работающих при восходящем движении газожидкостной смеси. Малочисленность этих исследований затрудняет поиск обобщающих закономерностей указанного процесса, поэтому предлагаемые ниже уравнения следует рассматривать как ориентировочные. Объясняется

это прежде всего узким диапазоном изменения в процессе эксперимента физико-химических свойств газожидкостных систем, так как изучался массообмен при абсорбции водой и буферным раствором или при окислении сульфита натрия. Если проанализировать по этим данным влияние гидродинамической обстановки в аппарате на объемный коэффициент массопереноса, то прежде всего необходимо отметить особый характер его изменения с увеличением приведенной скорости газа в колонне. При малых скоростях газа коэффициент массопереноса возрастает пропорционально Визуальные наблюдения показали, что в этом случае газ проходит по межзерновым каналам в виде отдельных пузырьков. Увеличение в этом режиме расхода газа или способствует росту межфазной поверхности, что соответственно приводит к увеличению объемного коэффициента массопереноса. При достижении скорости наступает пульсационный режим движения газа, когда он в виде крупных пузырей, занимающих все сечение трубы (диаметром 50 мм), проходит через слой насадки с жидкостью. При этом режиме увеличение почти не способствует росту удельной поверхности контакта фаз

С дальнейшим увеличением возникает стержневой режим, когда газ проходит через затопленную насадку по отдельным каналам, в которых происходит срыв пленок и капель жидкости. При этом межфазная поверхность растет более интенсивно и

Первопричиной возникновения пульсационного режима в аппаратах малого диаметра является периодическое накапливание порций газа под слоем насадки. Если газ и жидкость вводить под слой насадки по раздельным распределителям, то пульсационный режим может и не наблюдаться. В этом случае величина а непрерывно возрастает с увеличением скорости газа.

Существенное влияние на массопередачу оказывают скорости движения жидкости и эквивалентный размер межзерновых каналов.

В области пузырькового режима барботажа (при экспериментальные данные с достаточной для инженерных расчетов точностью описываются уравнением

Здесь

где порозность слоя; удельная поверхность насадки.

Показатель степени при критерии в уравнении (III.29) экспериментально не проверялся, а принят на основании конвективно-диффузионной теории переноса вещества через подвижную границу раздела фаз [53].

В области пульсационного режима движения газа, отвечающей условиям

где критерий Вебера:

Струйный режим наблюдается при скоростях газа, которые редко встречаются в промышленных реакторах с зернистым катализатором. Поэтому экспериментальных исследований в этой области мало. Если ориентироваться на опытные данные Саада и Дика то их по аналогии с уравнением (III.30) можно представить в следующей записи:

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление