химический каталог




Основные процессы и аппараты химической технологии. Книга первая

Автор Н.И.Гельперин

них наблюдается при малых значениях V и характеризуется существенным расстоянием между всплывающими пузырьками, т. е. каждый новый пузырек образуется после того, как предыдущий уже прошел некоторый путь. При больших расходах газа происходит быстрое образование пузырьков, так что вблизи сопла они касаются друг друга, образуя как бы цепочку.

Режим истечения характеризуется значением параметра Ф = = !+(!+ WeVFr)"2, где We = до2 dpja — критерий Вебера; Fr = w*/gd — критерий Фруда; w — скорость истечения газа. Граница рассматриваемых режимов истечения соответствует Фкр = 27.

Средние диаметры образующихся газовых пузырьков определяются по следующим эмпирическим формулам, полученным в результате обобщения многочисленных опытных данных:

щшФ< 27 6 = о,э(-^)1/3Ф1/2 (1.44)

при Ф > 27 6 = 0,5 ( — У/3 Ф1/3 (1.44а)

V Рж? /

Из приведенных формул следует, что средний диаметр газовых пузырьков при цепочном режиме истечения меньше, чем при 72 свободном режиме. Заметим, что в первом случае форма пузырьков отклоняется от сферической (приближается к эллипсоидной), причем это отклонение возрастает по мере увеличения расхода газа V.

Для диспергирования газов в химических аппаратах, кроме сопел, часто используют перфорированные листы (ситчатые тарелки) с отверстиями разных диаметров. При Ф < 20 диаметры образующихся пузырьков зависят в данном случае от толщины листа, высоты барботируемого слоя жидкости и других факторов; они могут в 3—4 раза превышать диаметр пузырьков, образующихся при истечении из сопел, но не поддаются расчету. При Ф > 20 можно в рассматриваемом случае пользоваться для приближенных расчетов формулами (1.44).

В отличие от твердой частицы движение газового пузырька (капли) до момента достижения постоянной (равновесной) скорости сопровождается непрерывным изменением его формы, а также внутренними циркуляционными токами (рис. 1-17, в). Эти явления существенно не влияют на очень мелкие пузырьки (8 «г 0,2 мм), на которые распространяются уравнения (Г.42) и (1.43), поэтому здесь применимы коэф-фикциенты ? для твердой сферической частицы. В интервале от Re = 2 до Re = 1,5 (Дож03/"4)0'2'4 скорость подъема пузырька и величина ? определяются по формулам: ш0 = 0,7781'28М'К; ? = 18,7Re-»'6f.

Далее, в области до Re = [(рж^)0-25о°-75 ]/р справедливы следующие формулы: ш0 = 1,91 Ко/РиА ? = 0,366 (We/Fr). Наконец, в области еще более высоких значений Re: wQ = 0,714(/gS; ? = 2,61.

Диспергирование капельных жидкостей в газовых средах и в объеме других несмешивающихся жидкостей применяется для достижения большой поверхности межфазного контакта при осуществлении ряда технологических процессов. Возможны два режима диспергирования: капельный и струйный. В первом случае капли образуются непосредственно при истечении жидкости из отверстия в стенке сосуда или из сопла. Во втором случае струя распадается на капли на некотором расстоянии от выходного сечения диспергирующего устройства.

На рис. 1-18 схематически показаны наиболее распространенные устройства для диспергирования жидкостей в газовых средах (распылители). Самым несложным устройством является простое сопло (рис. 1-18, о), откуда жидкость под некоторым давлением вытекает с большой скоростью в виде струи. Последняя распадается на капли благодаря избыточному скоростному напору относительно газовой среды. Распад происходит на некотором расстоянии от выходного сечения сопла, зависящем от скорости истечения, формы и шероховатости стенок сопла. В случаях, когда сообщение жидкости большого избыточ73

ного давления невозможно или нежелательно, применяют двух-поточное сопло (рис. 1-18, б). Здесь медленно вытекающая струя жидкости окружена тангенциальным кольцевым высокоскоростным потоком газа (воздуха); распад струи происходит, как и в первом случае, под действием разности скоростей обеих фаз. Иными словами, в случае простого сопла для диспергироваРИС. 1-18. УСТРОЙСТВА ДЛЯ ДИСПЕРГИРОВАНИЯ ГАЗИВ И ЖИДКОСТЕЙ:

а — ПРОСТОЕ СОПЛО; Б — ДВУХПОТОЧНОЕ СОПЛО; в — РАСПЫЛЯЮЩИЙ ДИСК; Е — РАСПЫЛЯЮЩИЙ ЦИЛИНДР

ния жидкости используется кинетическая энергия последней, а в случае двухпоточного сопла — кинетическая энергия газа.

Причиной распада струи на капли являются продольные волны, возникающие на ее поверхности по выходе из сопла главным образом под действием аэродинамических сил. Последние, возрастая по мере увеличения относительной скорости струи и плотности внешней газовой среды, стремятся деформировать и разорвать струю, чему препятствуют силы поверхностного натяжения. При небольшой относительной скорости струя на некотором расстоянии от выходного сечения разрывается на отдельные части, которые под действием поверхностного натяжения свертываются в сферические капли. С увеличением относительной скорости возникают волнообразные деформации струи и происходит ее распад на более мелкие капли. Наконец, при больших относительных скоростях на поверхности струи возникают малые волны, гребни которых отрываются, и струя распадается на очень мелкие капли (распыляется)

страница 27
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142

Скачать книгу "Основные процессы и аппараты химической технологии. Книга первая" (4Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
обслуживание кондиционеров в москве
деревянные комоды торис
дверные ручки mariani
международный знак биологически опасно

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(19.10.2017)