химический каталог




Основные процессы и аппараты химической технологии. Книга первая

Автор Н.И.Гельперин

отока (до Rerl); 2) частичное диспергирование (от Rer( до Rer2) и 3) барботаж газа, не зависящий от работы мешалки (ReE3> Rerj.

Гранине первой области соответствует ReJ.l = 6' i0~15i?'4 (D/d)2,8Re2,5. В этой области tprl= 2,4- ID"3*0'87 (d/D)-'1 Fr°'35ReJ'7, где i — число лопастей мешалки; Fr = n2dlg\ Rer отнесен к скорости газа в пустом аппарате.

Границе второй области соответствуют:

при D/d < 2

Rera = 9,43- Ю-4»0'23 (d/D)0'28 ReM

при D/e(>2

Rer! = 9,81 • 10-5»0,23 (DJdf ReM

В этой области (рг2 = 1,56-10~3i3,2 (d/D)2'17 Fr^'Re*, где x= 0,58i-°-43 (D/d)0'18.

Более благоприятными для диспергирования газа в жидких средах являются турбинные мешалки. В данном случае мешалка вращается практически в газообразной среде, лишь слабо перемешивая жидкость, прн

Re > FrRe" d . Рж. Рг гг " 10я '//-Л! нг р„- р„

До достижения граничного значения Rer2 объемное газосодержание перемешиваемой жидкости определяется в зависимости от числа Fr для шестилопаст-ной мешалки по следующим формулам:

при Fr<0,6

Фг = 3,96 (Fr/0,6)0'7 (Fr°'S/Re„)°'87(IORer)' при Fr5&0,6

Заметим, что при работе турбинных и пропеллерных мешалок вследствие вихреобразования газ (воздух) захватывается свободной поверхностью уровня жидкости. Достигаемое при этом приращение объемного газосодержания жидкости фГП становится соизмеримым с величиной фг при Rer 5г ехр (5,6Re^/We)0,95, причем Ъп = (VIN) [0,25 In ReM - 1,4 (Re^/We)°'M4 ], где VlN - удельный расход энергии на перемешивание жидкости.

191

Ж. МОДЕЛИРОВАНИЕ АППАРАТОВ С МЕХАНИЧЕСКИМИ МЕШАЛКАМИ

Вследствие сложной структуры потоков в аппаратах с механическими мешалками моделирование этих аппаратов на основе теории гидродинамического подобия оказывается практически невозможным. Иными словами, равенство критериев гидродинамического подобия при геометрическом подобии модели и промышленного аппарата не обеспечивает одинаковую эффективность перемешивания жидкостей. Опыт показывает, что в подавляющем большинстве случаев это условие достигается при одинаковом удельном расходе энергии (N/V = const) в геометрически подобных аппаратах разных размеров. Таким образом, если в двух аппаратах с диаметрами ?>] и D2, наполненных жидкостями различных плотностей (р! и р2) до уровней Я, и Я2, мешалки с диаметрами dL и &ъ имеют частоты вращения nL и пг об/с, то должно удовлетворяться равенство:

4р1л54/яО?н1 = ^«n\d\^DlH Так как для геометрически подобных аппаратов Djd^ = D2'd2 и Я,/0, = HJDz, то fi|d?pi/D, = nldlpJDi, откуда njtii = = (dM (p/VpA)1'33. РАСХОД ЭНЕРГИИ НА БАРБОТАЖНОЕ ПЕРЕМЕШИВАНИЕ ЖИДКОСТИ

При свободном барботаже (через перфорированные решетки или трубы) струя газа на выходе из отверстий распадается на пузырьки (см. рис. IV-4, о, б). Последние, поднимаясь, как бы отталкивают жидкость перед собой и в стороны, одновременно увлекая ее прилегающие слои под действием касательного напряжения и разрежения, возникающего за кормой пузырька. По мере подъема пузырька (вследствие уменьшения внешнего гидростатического давления) размеры его растут, форма отклоняется от сферической, а траектория — от вертикали. Все это в сочетании со слиянием отдельных пузырьков (коалесценцией) обусловливает перемешивание жидкости с интенсивностью, нарастающей снизу вверх. После выхода газовых пузырьков в свободное пространство аппарата увлеченная ими жидкость опускается (преимущественно у стенок аппарата) вниз. Циркуляция жидкости и ее перемешивание являются, следовательно, результатом передачи энергии (количества движения) от газа к жидкости. Предпочтительны барботаж-ные смесители с большой высотой слоя жидкости.

Если высота слоя жидкости в аппарате равна Я, а ее плотность р, то давление барботирующего газа рх на выходе из барботера должно быть больше гидростатического давления pgH на величину напора pghu, теряемого при движении газа через слой жидкости. На практике ft„ = (1,2—1,25) Я, скорость истечения газа из

192

отверстий равна 20—40 м/с, а его расход составляет 0,4—1,0 м*/м2 площади свободной поверхности жидкости в аппарате. Конечное давление газа на выходе из перемешиваемого слоя обозначим через />„• Расширение газа в слое жидкости можно считать изотермическим, поэтому количество работы, передаваемое газом перемешиваемой жидкости, выразится как L = pxVn In (pjpo), где Va — расход барботирующего газа.

В барботажных устройствах с циркуляционными трубами (см. рис. IV-4, е, д) большую роль играет выбор диаметра последних. При постоянном расходе газа с ростом диаметра трубы понижается турбулентность потока, но возрастает циркуляция жидкости. Так как оба эти фактора влияют на интенсивность перемешивания жидкости, то важно установить их оптимальное соотношение опытным путем.

И. СМЕШЕНИЕ ТВЕРДЫХ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ

Смешение твердых сыпучих материалов производится в аппаратах периодического и непрерывного действия. Первые представляют собой вращающиеся металлические барабаны, периодически

страница 75
< 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
мебельная ручка-скоба bosetti marella 15134z12800l09
раствор для линз one step на бауманской
Кликни и закажи компьютерную технику со скидкой, промокод "Галактика" - ноутбуки трансформеры - более 17 лет на рынке, Москва, Дубровка, своя парковка.
прокат микроавтобусов в москве недорого

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
(07.12.2016)