RU2006241C1 - Способ получения плотного слоя капель и пузырей - Google Patents
Способ получения плотного слоя капель и пузырей Download PDFInfo
- Publication number
- RU2006241C1 RU2006241C1 SU4889047A RU2006241C1 RU 2006241 C1 RU2006241 C1 RU 2006241C1 SU 4889047 A SU4889047 A SU 4889047A RU 2006241 C1 RU2006241 C1 RU 2006241C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- dense layer
- bubbles
- drops
- particles
- liquid
- Prior art date
Links
Landscapes
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Abstract
Использование: химическое и энергетическое машиностроение. Сущность изобретения: позволяет получить устойчивый режим плотного слоя в процессе работы тепломассообменного аппарата, работающего на дисперсных системах жидкость-жидкость и газ-жидкость путем принудительного торможения капель и пузырей в некотором произвольном сечении аппарата.
Description
Изобретение относится к химическому и энергетическому машиностроению и может быть использовано при разработке химических реакторов, экстракторов и теплообменников с непосредственным контактом фаз.
Целью изобретения является устранение указанных недостатков, повышение устойчивости плотного слоя и улучшение управляемости аппаратов, работающих в режиме плотного слоя капель и пузырей.
Указанная цель достигается тем, что плотный слой капель и пузырей получают путем принудительного торможения капель и пузырей в некотором произвольном сечении аппарата. В работе на основе анализа математической модели гидродинамики дисперсных систем показано, что режим плотного слоя реализуется в колонне в том случае, когда объемная доля частиц на выходе из рабочей части аппарата поддерживается выше значения объемной доли частиц, соответствующего режиму обычного всплытия (осаждения) при заданных расходах фаз. В соответствии с законом сплошности для осредненного стационарного движения дисперсной фазы скорость частиц обратно пропорциональна объемной доле и должна быть при этом ниже равновесного значения, соответствующего режиму обычного всплытия (осаждения) частиц. Таким образом торможение капель или пузырей в колонне должно приводить к образованию слоя частиц с более высокой объемной долей в части аппарата, расположенной ниже места торможения, если диспергированная фаза легче сплошной, и выше места торможения, если диспергированная фаза тяжелее сплошной. Естественное торможение частиц и связанное с ним увеличение объемной доли происходит вблизи поверхности раздела фаз, когда число капель коалесцирующих на поверхности раздела, в единицу времени становится меньше их числа, подходящих к этой поверхности. Таким образом капли накапливаются под поверхностью раздела и происходит образование плотного слоя.
П р и м е р. Получение плотного слоя капель и пузырей производилось в лабораторном противоточном колонном аппарате. Торможение частиц в некотором сечении аппарата осуществлялось за счет локального повышения концентрации частиц, вызываемого уменьшением поперечного сечения колонны. Получение плотного слоя капель и пузырей в аппарате производилось следующим образом:
- устанавливался требуемый расход сплошной (тяжелой) фазы;
- включалась подача легкой (диспергированной) фазы и устанавливался требуемый расход. При этом в месте сужения колонны сразу образовался плотный слой капель или пузырей;
- известным способом, т. е. путем превышения расхода сплошной фазы на выходе из аппарата над расходом на входе, граница раздела плотный-неплотный слой опускалась в аппарате вплоть до диспергирующего устройства, тем самым часть аппарата ниже места сужения оказывалась заполненной плотным слоем капель или пузырей.
- устанавливался требуемый расход сплошной (тяжелой) фазы;
- включалась подача легкой (диспергированной) фазы и устанавливался требуемый расход. При этом в месте сужения колонны сразу образовался плотный слой капель или пузырей;
- известным способом, т. е. путем превышения расхода сплошной фазы на выходе из аппарата над расходом на входе, граница раздела плотный-неплотный слой опускалась в аппарате вплоть до диспергирующего устройства, тем самым часть аппарата ниже места сужения оказывалась заполненной плотным слоем капель или пузырей.
Эксперименты производились в аппарате диаметром 60 мм на двух системах Н-декан-вода и воздух-вода с добавлением уксусной кислоты в количестве 0,3-0,5 г/л. Эквивалентный диаметр капель Н-декана в воде в экспериментах составлял 1 и 6 мм. Пузырьки воздуха имели эквивалентный диаметр 4 мм. Во всех случаях плотный слой образовывался при любых допустимых расходах диспергированной фазы и не разрушался в процессе работы аппарата.
Использование предлагаемого способа получения плотного слоя капель и пузырей обеспечивает по сравнению с существующим способом следующие преимущества:
- упрощение управления колонными аппаратами, работающими в режиме плотного слоя капель и пузырей в момент пуска вследствие возможности образования уплотненного слоя при любых допустимых расходах диспергированной фазы;
- повышение устойчивости режима плотного слоя в процессе работы аппарата вследствие исключения зависимости существования плотного слоя от неконтролируемых процессов на поверхности раздела фаз. (56) Ягодин Г. А. и др. Основы жидкостной экстракции. М. : Химия, 1981.
- упрощение управления колонными аппаратами, работающими в режиме плотного слоя капель и пузырей в момент пуска вследствие возможности образования уплотненного слоя при любых допустимых расходах диспергированной фазы;
- повышение устойчивости режима плотного слоя в процессе работы аппарата вследствие исключения зависимости существования плотного слоя от неконтролируемых процессов на поверхности раздела фаз. (56) Ягодин Г. А. и др. Основы жидкостной экстракции. М. : Химия, 1981.
Броунштейн Б. И. , Щеголев В. В. Гидродинамика, массо- и теплообмен в колонных аппаратах. Л. : Химия, 1988.
Letan R. , Kehat E. , The Mechanics of a Spray Columm AIChE S. v. 13, N 3, 1967, рр. 443-445.
Claims (1)
- СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЛОТНОГО СЛОЯ КАПЕЛЬ И ПУЗЫРЕЙ в колонном аппарате, включающий торможение частиц на выходе из рабочей зоны аппарата и последующее заполнение плотным слоем рабочей зоны аппарата, отличающийся тем, что, с целью расширения интервала расходов диспергированной фазы, при котором возможно образование плотного слоя и повышение его устойчивости, торможение частиц в аппарате осуществляют принудительно ниже поверхности раздела фаз.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4889047 RU2006241C1 (ru) | 1990-09-17 | 1990-09-17 | Способ получения плотного слоя капель и пузырей |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4889047 RU2006241C1 (ru) | 1990-09-17 | 1990-09-17 | Способ получения плотного слоя капель и пузырей |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2006241C1 true RU2006241C1 (ru) | 1994-01-30 |
Family
ID=21548942
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4889047 RU2006241C1 (ru) | 1990-09-17 | 1990-09-17 | Способ получения плотного слоя капель и пузырей |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2006241C1 (ru) |
-
1990
- 1990-09-17 RU SU4889047 patent/RU2006241C1/ru active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Chantry et al. | Application of pulsation to liquid-liquid extraction | |
Maroudas et al. | Simultaneous transfer of two solutes across liquid-liquid interfaces | |
Golovin | Mass transfer under interfacial turbulence: kinetic regulaties | |
Shen et al. | Mass transfer in a reciprocating plate extraction column—effects of mass transfer direction and plate material | |
RU2006241C1 (ru) | Способ получения плотного слоя капель и пузырей | |
US2804935A (en) | Vapor-liquid contacting apparatus | |
Belter et al. | Controlled-cycle operations applied to extraction processes | |
CN105664524A (zh) | 一种塔式萃取设备及塔萃取工艺方法和应用 | |
Mayfield et al. | Liquid-liquid extractor design | |
Baird et al. | Holdup and flooding in reciprocating plate extraction columns | |
Zeevalkink et al. | Oil removal from water in parallel plate gravity-type separators | |
Harikrishnan et al. | Liquid-liquid mass transfer in a reciprocating-plate column | |
Othmer et al. | The Reciprocating Plate Column—Development and Applications | |
Kumar | Hydrodynamics and mass transfer in Kühni extractor | |
Patil et al. | Enzyme mass transfer coefficient in aqueous two phase system using a packed extraction column | |
Goldberger et al. | Upping column extraction efficiency by pulse application-sieve columns | |
SU488420A3 (ru) | Способ очистки минеральных масел от сернистых соединений | |
Darsi et al. | Controlled cycling extraction: Part i. performance of an experimental column | |
EP0058074A1 (en) | Liquid-liquid contacting process | |
SU728710A3 (ru) | Способ насыщени жидкости газом | |
RU2116816C1 (ru) | Способ отстаивания | |
US2804941A (en) | Vapor-liquid contacting method | |
SU1247036A1 (ru) | Способ деэмульсации высоков зкой нефти | |
SU816487A1 (ru) | Смесительно-отстойный экстрактор | |
US2814553A (en) | Apparatus for extraction or fractionation of various solutes |