SU1042781A1 - Method of agitating with liquid - Google Patents
Method of agitating with liquid Download PDFInfo
- Publication number
- SU1042781A1 SU1042781A1 SU813231193A SU3231193A SU1042781A1 SU 1042781 A1 SU1042781 A1 SU 1042781A1 SU 813231193 A SU813231193 A SU 813231193A SU 3231193 A SU3231193 A SU 3231193A SU 1042781 A1 SU1042781 A1 SU 1042781A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- gas
- liquid
- volume
- mixing
- overflow
- Prior art date
Links
Abstract
СПОСОБ ПЕРЕМЕШИВАНИЯ ГАЗА С ЖИДКОСТЬЮ, включающий поцачу газа в аппарат и.циркул цию жипкости через переливную пе{ гороаку, отличающийс тем, что, с целью интенсификации процесса перемешивани и снижени энергозатрат, перемешивание ведут при отжхиении ббьема жидкости 6 аппарате к объему аппарата на уровне переливной перегородки, равном О,8-О,9.A method of mixing gas with a liquid, including transferring gas into the apparatus and circulating liquid through a refractory gas, characterized in that, in order to intensify the mixing process and reduce energy consumption, stirring is performed when the liquid 6 of the apparatus is released to the volume of the apparatus at the level of overflow partitions equal to O, 8-O, 9.
Description
Изобретение относитс к способам пе ремешивани газа с жидкостью в емкостны -аппаратах и может быть использовано в химической, нефтехимической, микробиологической и других отрасл х промышлен ности. Известно, что эффективность протекани химической реакции,- между г«зоь и жидкостью, при прочих равных усло1ви х, в большой степени зависит от величины межфазной поверхности контакта, котора в основном определ етс газосодержанием жидкости. Газосодержание жидкости зависит от способа перемешиван.и газа .с жидкостью, Широкое распространение иопушп спо соб перемешивани газа с жидкостью в аппарате путем циркул ции жидкости по замкнутому контуру через переливную перегородку и подачи таза в аппарат. Известен способ, в котором циркул цию жидкости по замкнутому контуру ос ществл ют 6 помощью различных турбинных устройств . Cl. Однако недостатком этого способа вл етс кчзка удерживающа способность по газу циркулирующего потока .жи кости вследствие малой скорости цирку- л ции ее, создаваемой устройствами тур бинного типа. Известен также способ перемешивани газа с жидйостью, включающий подачу газа в аппарат и циркул цию жидкости через переливную перегородку. УказанНЬ1Й способ благодар довольно высоким скорост м, циркул ции жидкости, создава емой винтовой мешалкой, позвол ет увеличить удерживающую способность жидкости по газу, а следовательно, и ее газосодержание 23. Недостатком этого способа вл е.тс невысокое газосодержание жидкости 5-6 и больша зависимость газосодержани от расхода газа через аппарат, а также значительные энергозатраты. Это объ сн етс тем, что при осуществлении способа объема жидкости поддерживают равньнл или большим объема аппарата н уровне переливной перегородки. Цепью изобретени вл етс интенсификаци процесса перемешивани и снижение энергозатрат., Поставленна цель достигаетс .тем, что согласно способу перемешивани газ с жидкостью, включа:кшему поцачу газа в аппарат и циркул цию жидкости через переливную перегородку, перемешивание ведут при отношении объема, жидкости ъ аппарате-к объему аппарата на уровне переливной перегородки, равном 0,8-О,9. На фиг. 1 изображена схема осушест- впени способа в аппарате с внутренней переливной кольцевой перегородкой 1 и винтовой мешалкой; на фиг. 2 - зависимость газосодержани от скорости воздуха; на фиг. 3 - зависимости мощности , потребл емой винтовой мешалкой, и скорости реакции, от коэффициента заполнени аппарата. Аппарат заполн ют жидкостью обье- MOMV., меньшим его объема на уровне переливной перегородки V.,p. При этом исходный уровень жидкости HVJ,B аппарате находитс ниже уровн переливной перегородки Н,, Привод т во вращение винтовую мешалку 2. Под ее воздействием жидкость поднимаетс по кольцевой перегородке 1 и начинает переливатьс через ее верхний край. В результате , этбго возникает непрерывна циркул ци жи&кости в аппарате по замкнутому контуру. . За счет достаточно высокой скорости циркул ции жидкости газ, заключенный в объеме между исходньш уровнем жидкости в статическом состо5шии Н ;j{ и уровнем ее перелива через переливную перегородку Нр,., увлекаетс , потоком жидкости, диспергируетс и равномерно, в ней распредел етс , образу однородную газожидкост ую смесь. Газосодержание жидкости при этом определ етс отношением объема жидкости в аппарате V,,.H,j F к объему газожидкост ой смеси образующейс при циркул ции жидкости. Дл одинакового сечени аппарата газосодержание Ч равно отношению высот Н,рк Нр;,;-; с.. При заполнении аппарата выше уровн переливной перегородки в статическом состо нии V,/VPJ, 1,2) газосоде ржанив циркулирукшей жидкости без подачи газа в аппарат равно нулю. По мере уменыпе- ни объем.а жидкости в аппарате газосодержание образующейс газожидкостной смеси непрерывно возрастает и составл ет 5-6% дп У),;/,,.,0 и 32-33% н nnflVjjf / ,72. Дальнейшее уменыие- ние объема жидкости в аппарате приводит К разрыву сплошности газожипкостного потока при его повороте через верк вй край переливной перего рошш. Заполнение I аппарата, соответствующее L/Vy,(|K)72, вл етс минимально цопустимым ал обеспечени эффективного перемешивани газа с жицкосгью. Таким образом, при изменении отношени от 1,2 до 0,72 газосойержание циркулирующего потока может мен тьс от О цо 33%. В aHana3OHeV.,/Vnn-Oi8-O 9 обеспечиваетс эффективное перемешивание газа с жидкостью и постигаетс высокое газосо- держание 15 - 25% циркулийющего потока образующейс газожидкостной .смеси даже без подачи газа. Причем подача газа в аппарат в этом случае мало вли ет на величину суммарного.газосс- держани , повыша его на 2-5%. Таким образом, предлагаемый способ перемешайвани газа с жидкостью путем циркул ции ее через переливную перегородку при поддержании велил1ины заполнени ап парата в диапазонеV;j,/Vf,f,0,8-0,9 поэволит значительно повысить газосо держа ние жидкости и снизить расход газа дл получени требуемой величины газосоцержани , т.е. снизить энергозатраты. Заданный объем жидкости в аппарате при циркул ции ее по замкнутому конту- ру поддерживают известными способами, регулиру , например, скорость вывода жидкости из емкости по весу столба, газожидкостной смеси или использу свободный перелив с заданной высотой перелива HQ, как показано на фиг, 1. Пример. Провод т перемешивание воздуха с водой в аппарате объемом 2ОО л и диаметром 400 мм, имеющем кольцевую перегородку циамеРром 250 м и винтовую мешалку диаметром 150 мм с шаговым отношением винтовой мешалки 0,8. Частота вращени вала мешашш составл ет 46,7 1/с. Скорость воздуха, отнесенную к попереч- ному сечению( корпуса аппарата, мен ют от О до 0,07 м/с. Отношение мен ют от1,2 до 0,75. . На фиг. 2 приведены опытные зависимости газосодержани от скорости во духа в аппарате дл различньос его заполнений: 1 1.2; 2 -Vjc/ymrl.p; 3 .94; 4 -.Ч,,88| 5 4 /Vnn0 .85; 6 ,,82; . 7 -V,,.,76; 8 .75. . Газосодержание при заполнении аппа рата на уровне или выше уровн перелив ной перегородки составл ет Q-15% и зависит от скорости воздуха (кривые 1 и 2), npHV,,0 газосодержанда жид .кости значительно возрастает и в меньшей степени зависит от скорости воздуха в аппарате. В предлагаемом .диапазоне (кривые 4-7) обеспечиваетс эффективное перемешивание и высокое газосснержание 17-30%. Пример 2 . Провод т процесс гидрировани водного раствора глюкозы в аппарате объемом 0,63 м с внутренней кольцевой переливной перегородкой и вин тобой мешалкой. Исходный уровень раствора глюкозы в статическом состо нии устанавливали ниже переливной перегородки на 500 мм. Водород дл гидрировани глюкозы подавали в .газовую фазу аппарата. Давление в ап- . пара те составл ет 6О кгс/см . Процесс периодический без протока жидкости. ; После выключени винтовой мешалки водород, наход щийс в обьеме между исходным уровнем раствора глюкозы в аппарате и уровнем перелива его через кольцевую перегородку, вовлекаетс в циркул цию-и диспергируетс в растворе. Среднее газосодержание составл ет 2О%. Благодар высокому газосрдержанию уменьшилс расход водорода. При. этом расход водорода определ етс только скоростью химической реакции. В этих услови х продолжительность процесса гидрировани не превышает 1,2-1,5 ч. В случав же ведени процесса при исходном уровне раствора глюкозы вьш1е переливнойперегородки, несмотр на значительное увеличение расхода водорода сверх потребности химической реакции, газосодеркание жидкости вдвое ; меньше, а продолжительность процесса составл ет 2,0 - 2,5 ч. Проведены испытани на различных средах: гидрирование водного раствора глюкозы в аппарате РГ 0,63-6,4 объемом 0,63 м ; восстановление нитросое- динений водородом в аппарате FT 2,5 5 ,4 объемом 2,5 сульфирование масел углекислым газом в аппарате РГ 40 ,6 объемом 4 м , . . В результате проведени испытаний установлено , что во всех аппаратах независимо от состава рабочей среды имеет место одинаковъй экстремальный характер зависимости мощности, потребл емой винтовой мешалкой, от коэффициента заполнени с вно выраженным минимумом в диапазоне (0,8 - 0,9) К (фиг. 3); ана/1огичнъ1й вид имеет зависимость времени реакции от коэффициента запо - iThe invention relates to methods for mixing gas with a liquid in capacitive apparatuses and can be used in the chemical, petrochemical, microbiological and other industries. It is known that the efficiency of a chemical reaction, between liquid and liquid, ceteris paribus x, largely depends on the size of the interfacial contact surface, which is mainly determined by the gas content of the liquid. The gas content of a liquid depends on the method of mixing and gas. With a liquid. The wide distribution of the gas in the apparatus by mixing a liquid in a closed loop through an overflow wall and feeding the pelvis into the apparatus. There is a method in which the circulation of fluid in a closed loop is accomplished by 6 using various turbine devices. Cl. However, the disadvantage of this method is that the gas retention capacity of the circulating flow of the bone is due to the low speed of its circulation created by turbine type devices. There is also known a method of mixing gas with a liquid, which includes the supply of gas to the apparatus and the circulation of liquid through the overflow partition. This method, due to the rather high speeds of circulation of the fluid created by the helical stirrer, increases the retention capacity of the liquid through the gas, and hence its gas content. 23. The disadvantage of this method is the low gas content of the liquid 5-6 and a large dependence gas content from gas flow through the apparatus, as well as significant energy consumption. This is due to the fact that in carrying out the method, the volume of liquid is maintained at an equal or greater volume of the apparatus at the level of the overflow partition. The chain of the invention is to intensify the mixing process and reduce energy consumption. The goal is achieved. According to the method of mixing gas with liquid, including: to whom the gas flows into the apparatus and the circulation of liquid through the overflow partition, mixing is carried out at the ratio of volume, liquid to apparatus - to the volume of the apparatus at the level of an overflow partition equal to 0.8-O, 9. FIG. 1 shows a scheme for drying the process in an apparatus with an internal overflow annular partition 1 and a helical stirrer; in fig. 2 - dependence of gas content on air velocity; in fig. 3 shows the dependence of the power consumed by the screw stirrer and the reaction rate on the filling ratio of the apparatus. The apparatus is filled with a volume fluid MOMV., Smaller than its volume at the level of the overflow partition V., p. In this case, the initial level of the liquid HVJ, in the apparatus is below the level of the overflow partition H, the helical stirrer 2 is set in rotation. Under its influence, the fluid rises along the annular partition 1 and begins to overflow over its upper edge. As a result, a continuous circulation of bone & bones in the apparatus along a closed contour occurs. . Due to the sufficiently high rate of fluid circulation, the gas enclosed in the volume between the initial liquid level in the static state H; j {and the level of its overflow through the overflow partition Hp, is carried away by the fluid flow, is dispersed and evenly distributed in it, forming homogeneous gas-liquid mixture. The gas content of the liquid in this case is determined by the ratio of the volume of the liquid in the apparatus V ,, .H, j F to the volume of the gas-liquid mixture formed by the circulation of the liquid. For the same cross-section of the apparatus, the gas content is equal to the ratio of the heights H, pk Hp;,; -; p. .. When the device is filled above the level of the overflow partition in the static state V, / VPJ, 1.2), the gas squeeze of the circulating liquid without supplying the gas to the device is zero. As the volume of the liquid in the apparatus decreases, the gas content of the resulting gas-liquid mixture continuously increases and amounts to 5-6% dp),; ,,,, 0 and 32-33% n nflVjjf /, 72. A further decrease in the volume of fluid in the apparatus leads to a discontinuity in the continuity of the gas – fluid flow when it is rotated through the upper edge of the overflow circuit. The filling of the apparatus I, corresponding to L / Vy, (| K) 72, is the minimum allowable al to ensure effective mixing of the gas with the blast. Thus, when the ratio changes from 1.2 to 0.72, the gas retention of the circulating flow can vary from about 33%. In aHana3OHeV., / Vnn-Oi8-O 9, the gas is mixed efficiently with the liquid and a high gas content of 15-25% of the circulating stream of the gas-liquid mixture is obtained even without the gas supply. Moreover, the gas supply to the apparatus in this case has little effect on the total gas flow, increasing it by 2-5%. Thus, the proposed method of mixing gas with a liquid by circulating it through an overflow partition while maintaining the well filling device in the range V; j, / Vf, f, 0.8-0.9, allows to significantly increase the gas content of the liquid and reduce gas consumption to obtain the required gas content, i.e. reduce energy costs. The specified volume of fluid in the apparatus when circulating it in a closed loop is supported by known methods, adjusting, for example, the rate of fluid withdrawal from the tank by weight of the column, gas-liquid mixture or using a free overflow with a given height HQ overflow, as shown in FIG. Example. Air is mixed with water in a 2OO liter apparatus with a diameter of 400 mm, having a circular wall of 250 meters in diameter and a screw mixer with a diameter of 150 mm with a pitch ratio of a screw mixer of 0.8. The frequency of rotation of the agitating shaft is 46.7 1 / s. The air velocity referred to the cross section (the body of the apparatus varies from 0 to 0.07 m / s. The ratio varies from 1.2 to 0.75. Fig. 2 shows the experimental dependences of the gas content on the velocity in air the apparatus for different fillings: 1 1.2; 2 -Vjc / ymrl.p; 3 .94; 4 -.C ,, 88 | 5 4 / Vnn0 .85; 6 ,, 82;. 7 -V ,,., 76 ; 8 .75.. The gas content when filling the device at or above the level of the overflow partition is Q-15% and depends on the air velocity (curves 1 and 2), npHV ,, 0 gas-containing liquid increases significantly degree depends on air velocity in app In the proposed range (curves 4–7), an effective mixing and high gas content of 17–30% is provided. Example 2. The process of hydrogenation of an aqueous solution of glucose in a 0.63 m apparatus with an internal ring overflow partition and stirring screw is carried out. The initial level of the glucose solution in the static state was set below the overflow partition by 500 mm. Hydrogen for hydrogenation of glucose was supplied to the gas phase of the apparatus. Pressure in ap. a pair of those is 6O kgf / cm. The process is periodic without fluid flow. ; After the helical stirrer is turned off, the hydrogen in the volume between the initial level of glucose solution in the apparatus and the level of its overflow through the annular partition is involved in the circulation and dispersed in the solution. The average gas content is 2O%. Due to high gas retention, hydrogen consumption is reduced. At. This consumption of hydrogen is determined only by the rate of chemical reaction. Under these conditions, the duration of the hydrogenation process does not exceed 1.2-1.5 hours. In the case of maintaining the process at the initial level of glucose solution above the overflow partition, despite a significant increase in hydrogen consumption over the need for a chemical reaction, gas confinement of the liquid is doubled; less, and the duration of the process is 2.0–2.5 hours. Tests were carried out on various media: hydrogenation of an aqueous solution of glucose in the WP 0.63–6.4 unit with a volume of 0.63 m; reduction of nitro compounds with hydrogen in the apparatus FT 2.5 5, 4 with a volume of 2.5 sulfonation of oils with carbon dioxide in the apparatus WG 40, 6 with a volume of 4 m,. . As a result of the tests, it was found that in all apparatus, regardless of the composition of the working medium, there is the same extreme dependence of the power consumed by the helical stirrer on the fill factor with a pronounced minimum in the range (0.8 - 0.9) K (Fig. 3); Ana / Logical type has a dependence of reaction time on a factor of i -
10427811042781
нени аппарвта К. Минимальное врем реакции аостигае.тс также при КЮ.З 0 ,9, а величина его определ етс кинетикой процесса (фиг. 3).apparant K. The minimum reaction time is austage. also at QY. 3, 9, and its value is determined by the kinetics of the process (Fig. 3).
Таким образом, предлагаемый способ перемешивани газа с жидкостью позвол ет значительно ингвнсифицировать проие,сс и снизить энергозатраты.Thus, the proposed method of mixing gas with a liquid makes it possible to significantly im- plement the flow, cc and reduce energy consumption.
о - ay1.0 к about - ay1.0 to
Фиг.З 3aeucuflfocmu (K}uT(f)no yi/fMHt /ff u осуществлении газо-Ж д/состм /х rtponeccoff ffa jtya3jrtfVfftifx Срезах f аппаратах ..4 РГ2.-6. г/ .ffFig.Z 3aeucuflfocmu (K} uT (f) no yi / fMHt / ff u gas-f / d / sosm / x rtponeccoff ffa jtya3jrtfVfftifx cuts f apparatus ..4 WG2.-6. G / .ff
-as-as
,.0.5.0.5
..Д7..D 7
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU813231193A SU1042781A1 (en) | 1981-01-06 | 1981-01-06 | Method of agitating with liquid |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU813231193A SU1042781A1 (en) | 1981-01-06 | 1981-01-06 | Method of agitating with liquid |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1042781A1 true SU1042781A1 (en) | 1983-09-23 |
Family
ID=20936877
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU813231193A SU1042781A1 (en) | 1981-01-06 | 1981-01-06 | Method of agitating with liquid |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1042781A1 (en) |
-
1981
- 1981-01-06 SU SU813231193A patent/SU1042781A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Патент FR № 1554578, кл.О 06 f , 1969. 2. Патент DD N9 62304, кл. 12е 4/01, 1968.; StfMtaM * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5030362A (en) | Process for stripping liquid systems and sparger system useful therefor | |
BR9306328A (en) | Apparatus and process for storing a semi-fluid paste that has solid and liquid components | |
SU1042781A1 (en) | Method of agitating with liquid | |
Muroyama et al. | Hydrodynamic characteristics and gas-liquid mass transfer in a draft tube slurry reactor | |
US4603154A (en) | Method for preparing dilute polymer solutions | |
Lu et al. | Operating and hydrodynamic characteristics of a cocurrent downflow bubble column reactor | |
US3395979A (en) | Process for the conversion of calcium acid phosphate dihydrate to calcium acid phosphate | |
JPH0256955B2 (en) | ||
CA2244223C (en) | Process for manufacturing caro's acid | |
US4759267A (en) | Energetic fluid product and its application to the supply of combustible matter to a reaction chamber | |
RU2125541C1 (en) | Plant for preparation of flocculant | |
JPS6314758B2 (en) | ||
JPH0360968B2 (en) | ||
SU977398A1 (en) | Process and apparatus for aerating water | |
SU1183161A1 (en) | Mixer of continuous action | |
SU860852A1 (en) | Apparatus for carrying out gas-liquid reactions | |
US5766477A (en) | Process for treating a liquid reactive medium | |
US3953331A (en) | Stabilization of waste material | |
SU1378902A1 (en) | Method of mixing gas and liquid | |
JPS6249911B2 (en) | ||
JPS5621635A (en) | Ventilating and mixing tank | |
Tanaka et al. | Effect of double agitation on particle size in suspension polymerization of styrene with a loop reactor | |
RU1819979C (en) | Method of cleaning weighted frilling mud | |
RU2207345C2 (en) | Continuous solution copolymerization process and polymerizer for implementation thereof | |
RU2036853C1 (en) | Liquid aeration method |