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

38. Массообмен в роторных пленочных аппаратах

Ранее отмечалось, что РПР целесообразно применять в тех случаях, когда сопротивление массопереносу сосредоточено в жидкой фазе. Образование жидкостных валиков, в поперечном сечении которых имеет место циркуляционное течение жидкости, существенно интенсифицирует процесс массообмена в жидкой, фазе. Это связано прежде всего с частым обновлением межфазной поверхности. Поэтому для оценки коэффициента массоотдачи в жидкой фазе можно использовать пенетрационную модель.

В соответствии с этой моделью в контакт с газом периодически вводится новая поверхность жидкости, а массоперенос вещества внутри жидкости осуществляется только за счет молекулярной диффузии в течение времени — времени обновления, или существования данной поверхности.

Согласно пенетрационной модели массопереноса (см. п. 6), коэффициент массопередачи в жидкой фазе

Если выразить в этом уравнении время обновления поверхности в виде то

Формула для а следовательно, и предполагает, что пленка жидкости не совершает вращательного движения, а в контакте с газовой фазой находится только ее гладкий поверхностный, слой. В действительности же процесс массообмена осуществляется не только за счет молекулярной диффузии, но и путем конвективного переноса массы в турбулизованном следе за лопастью и к поверхности жидкостных валиков. Размеры жидкостного валика в значительной мере [см. уравнения и ] определяются расходом жидкости или средней плотностью орошения аппарата.

Для ориентировочного расчета коэффициента массообмена в жидкой фазе авторы работы [47] предлагают уравнение

которое получено при экспериментальном исследовании абсорбции водой в аппарате со скребковыми лопастями в области значений

Сопоставление и показывает, что коэффициент массообмена, рассчитанный по уравнению пенетрационной модели, в 1,1-1,5 раза ниже фактического.

В аппарате с жестким ротором, если лопасти ротора погружены в жидкостную пленку, можно ожидать примерно тех же значений что и в аппарате со скребковым ротором.

Качественным подтверждением применимости пенетрационной модели для нахождения коэффициента массоотдачи в жидкой фазе служит работа [32]. Опыты проводились в вертикальном аппарате с наклонными к оси ротора лопастями, способствующими транспортировке жидкости вниз.

Рис. 111. Коэффициент массоотдачи при и следующих значениях окружной скорости лопастей

Исследовался процесс насыщения полихлорвиниловой пасты углекислым газом. Характер зависимости коэффициента массоотдачи от окружной скорости лопастей и плотности орошения приведен на рис. 111. Опыты показали, что величина слабо зависит от плотности орошения, не зависит от вязкости среды (коэффициент динамической вязкости в опытах изменялся в пределах пропорционален значениям

Перемешивание газового потока жестким ротором, если лопасти не погружены в жидкостную пленку, может быть применено в случаях, когда сопротивление массопереносу сосредоточено в газовой фазе. Коэффициент массоотдачи в этом случае можно вычислить [47] по уравнению

где внутренний диаметр корпуса и наружный диаметр жесткого ротора.

Исследования [47], по результатам которых получено уравнение проводились для одной газожидкостной системы, что не позволило экспериментально выявить влияние на массообмен таких свойств системы, как вязкость газа и коэффициент диффузии в нем.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

(см. скан)

(см. скан)

(см. скан)

(см. скан)

(см. скан)

(см. скан)

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление