химический каталог




Основные процессы и аппараты химической технологии. Книга первая

Автор Н.И.Гельперин

вблизи выхода из сопла.

Таким образом, можно различить три режима диспергирования вытекающей струи жидкости, которые условно назовем; 1) капельным, 2) волновым и 3) распылительным. Границы между этими режимами характеризуются соотношением критериев We = w2 dgja и Re = wdlvx, где w — относительная скорость истечения из выходного сечения сопла диаметром d. Граница первого режима и диаметр образующихся 74 жапель d0 до достижения этой границы определяются по следующим эмпирическим формулам:

(We)1_, = (l,74.104)/Re0-5; d, = l,436d [ 1 + 3 (We^/Re)]1'6

Граница между вторым и третьим режимами определяется по формуле: (We)2_3 = (0,4-105)/Re°'6, т. е. режиму распыления жидкости соответствует условие: w > 245 (a0,4pi2/d°'epm6).

При диспергировании жидкостей с помощью сопел и других устройств (см. ниже) образуется смесь капель различных^ диаметров (полидисперсная смесь). Максимальный диаметр капель в этой смеси, как показали многочисленные опытные данные, удовлетворяет уравнению

4,8- КГ* WW - [I + W6(We„aKC/Re2MaKC)]W2 [l -0,5 (рг/рж)]

в котором WeMaKC и Re„aKC отнесены к d„,HC.

Капли диаметром d, > (W имеют поверхностные волны и распадаются на более мелкие. Вследствие полидисперсности смеси образующихся капель в инженерных расчетах часто оперируют средним объемно-поверхностным днаП I П

метром капель: don = Ц a%nf I %d\,n,, где щ—число капель узкой фракции, диаметр которых близок к do,.

Величина DON при диспергировании жидкостей с помощью простых сопел определяется по формуле:

DU„ = «d (Рж/Рг We Fr)"4 [1+3,31 (We-^/Re)] а при диспергировании двухпоточными соплами (рис. 1-18, 6) — по формуле: DOB = 0,585]/"o/PjKg»0T + 53,2 (VJVr)1-5 (v-JV^)"'45

где ш0т — относительная скорость струн; Уж и Vv — объемные расходы жидкости и газа.

Заметим, что диаметр самых крупных капель обычно в 2—3 раза больше don, т. е. степень полидисперсности смеси капель, образующейся при истечении жидкости из сопел, весьма велика. Более однородные капли (меньшая полидисперсность) достигается при диспергировании жидкостей посредством горизонтальных дисков (рис. 1-18, в) и вращающихся цилиндров (рис. 1-18, г). Толщину жидкой пленки, покидающей цилиндр или диск, можно рассчитать по формуле (1.36), которую применительно к гравитационному течению жидкой пленки по верти-кальной стенке представим в следующем виде: 6 = yTSV-fiJg.

Если расход жидкости равен V м3/с, то для цилиндра или диска радиусом г получим Vx = V/2nr. Кроме того, при большой скорости вращения цилиндра (диска) центробежная сила значительно превышает силу тяжести. Поэтому заменим g центробеж75

(1.45)

ным ускорением orr, где <а — угловая скорость вращения. Таким образом

ЗУ\Ж

2nrW sin В

Во вращающемся цилиндре его внутренняя образующая (рис. 1-18, в) наклонена к вертикали под углом р для обеспечения срыва пленки (при р = 0 пленка будет вращаться вместе с цилиндром, не покидая его). Поэтому в формуле (1.45) фигурирует sin р. Для горизонтального диска р = 90° и sin р = 1.

При малых расходах жидкости, обеспечивающих тонкую пленку жидкости, маленькие диаметры и однородные капли, полезно применять цилиндры с шероховатой внутренней поверхностью с целью полного смачивания последней. Угловая скорость вращения цилиндра должна соответствовать условию:

,U.14„1,47

ю < 266-1 <Г

^?67Рж''2иГ

Наилучшее диспергирование с помощью вращающегося горизонтального диска достигается при отсутствии относительной скорости жидкости и диска на его периферии. Это условие, как показывает опыт, удовлетворяется при Г (2я/У)0'5 (wvjo.25 > 5. Отсюда находим выражение для минимального диаметра диска: (2r)„BH = 4VU-5 (ж)"6/(2г)°'76 Hp«g/o)0'2 В указанных условиях средний объемно-поверхностный диа метр капель можно в первом приближении определить по формуле (в м): DM, = 0,425 (о/га2грж)0'3, где П — число оборотов, с*1; Г — радиус шайбы, м.

Диспергирование одной жидкости в среде другой жидкости (обе жидкости взаимно нерастворимы) производится путем их механического перемешивания, чаще всего турбинными мешалками, с которыми мы познакомимся ниже. При этом одна из жидкостей распадается на капли, образуя дисперсную фазу, распределенную в другой жидкости, составляющей сплошную фазу. Интенсивность процесса диспергирования зависит от отношения инерционных сил, обусловленных относительной скоростью обеих фаз W0T, к силе межфазного поверхностного натяжения О. Отношение этих сил, как известно, характеризуется критерием Вебера: We = шотржй„/о, где — диаметр капли.

Как показали опытные данные, процесс диспергирования протекает при We> 12, а образующаяся смесь капель является полидисперсной. Средний диаметр капель можно с некоторым приближением выразить следующей формулой:

d„ = Co0'6/?°'4Pc,:' <»>

где Е — диссипация энергии, отнесенная к единице массы перемешиваемых жидкостей; рс — плотность сплошной фазы; С — коэффициент, зависящий от 76

. физических свойств жидкостей, конструктивных и технологических факторов; он определяется опытным путем.

Из формулы

страница 28
< 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
Крышка стеклянная с силиконовым ободом 20 см черная 4820BL
схема подключения воздушной заслонки lm24-sr
гост 10806-12
кроватки для новорожденных купить в москве

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
(26.05.2017)