Cтраница 3
Некоторые способы устранения возможности повышения скоростей потока вблизи стенок канала при протекании через насыпные слои были предложены в гл. Для устранения н слое внешней неоднородности, связанной с набеганием на него потока с неравномерным профилем скорости, имеется много способов. [31]
Сочленение труб различного диаметра приводит к добавочным потерям, обусловленным внезапным расширением или внезапным сжатием потока. На некотором расстоянии от входного сечения 1 - / внешняя граница струи достигает стенок канала и далее течение происходит вновь с фиксированной внешней границей. В данном случае участок местного сопротивления состоит из участка расширения длиной / Р и участка выравнивания / в, где неравномерный профиль скорости, показанный на рис. 9.8 кривой abai, принимает в сечении 2 - 2 форму, характерную для турбулентного течения в трубе при стабилизированном течении. На участке расширения / р между стенкой и границей струи устанавливается сложное вихревое движение, интенсивность которого определяется как формой поперечного сечения канала, так и степенью его расширения. [32]
Ленсовета был разработан также экстрактор [ 201, состоящий из ряда последовательно соединенных ячеек ( секций), в каждой из которых смесь жидкой и твердой фаз интенсивно перемешивается газом ( воздухом) и перемещается по определенному циркуляционному контуру. Особенности контура заключаются в том, что, во-первых, в потоке газа, который подается в него, при помощи специальной газораспределительной решетки создается неравномерный профиль скоростей струек газа. Это позволяет плавно изменять скорость движения агрегатов частиц, образующихся при взаимодействии потока газа с суспензией, и, таким образом, избежать резкого изменения направления и величины скорости частиц друг относительно друга, что значительно уменьшает их истирание. [33]
Тогда массообменный аппарат работает с наибольшим градиентом концентраций по высоте аппарата и, следовательно, с максимальной движущей силой. Движение встречных потоков в реальных аппаратах происходит, однако, с большим или меньшим отклонением от режима идеального вытеснения. Это отклонение вызвано разными причинами: перемешиванием каждой фазы вдоль оси потока вследствие турбулентной диффузии, захватом частиц одной фазы встречным потоком другой фазы, неравномерным профилем скоростей в сечении каждого потока, наличием застойных зон и др. Результатом указанных отклонений является падение концентраций обеих фаз по высоте аппарата и, следовательно, уменьшение средней движущей силы процесса массообмена. Количественно влияние отклонения контактирующих потоков от идеального противотока на величину средней движущей силы процесса массообмена оценивается с помощью эмпирических зависимостей, устанавливаемых для каждого массообменного аппарата в зависимости от его конструкции, агрегатного состояния встречных потоков и режима их движения. [34]
Тогда массообменный аппарат работает с наибольшим градиентом концентраций по высоте аппарата и, следовательно, с максимальной движущей силой. Движение встречных потоков в реальных аппаратах происходит, однако, с большим или меньшим отклонением от режима идеального вытеснения. Это отклонение вызвано разными причинами: перемешиванием каждой фазы вдоль оси потока вследствие турбулентной диффузии, захватом частиц одной фазы встречным потоком другой фазы, неравномерным профилем Скоростей в сечении каждого потока, наличием застойных зон и др. Результатом указанных отклонений является падение концентраций обеих фаз по высоте аппарата и, следовательно, уменьшение средней движущей силы процесса массообмена. Количественно влияние отклонения контактирующих потоков от идеального противотока на величину средней движущей силы процесса массообмена оценивается с помощью эмпирических зависимостей, устанавливаемых для каждого массообменного аппарата в зависимости от его конструкции, агрегатного состояния встречных потоков и режима их движения. [35]
Тогда мас-сообменный аппарат работает с наибольшим градиентом концентраций по направлению потоков ( по высоте аппарата) и, следовательно, с максимальной движущей силой. Движение встречных потоков в реальных аппаратах происходит, однако, с большим или меньшим отклонением от режима идеального вытеснения. Это отклонение вызвано различными причинами: перемешиванием каждой фазы вдоль оси потока вследствие турбулентной диффузии, захватом частиц одной фазы встречным потоком другой фазы, неравномерным профилем скоростей в сечении каждого потока, наличием застойных зон и др. Результатом этих отклонений является падение градиентов концентраций обеих фаз по высоте аппарата и, следовательно, уменьшение средней движущей силы процесса массообмена и снижение массообменной способности ( эффективности) аппарата. Количественно влияние отклонения контактирующих потоков от идеального противотока на величину движущей силы процесса массообмена оценивается с помощью эмпирических зависимостей, устанавливаемых для каждого массообменного аппарата в зависимости от его конструкции и агрегатного состояния встречных потоков и режима их движения. [36]
Сравнение проточных реакторов при одинаковых значениях концентрации и скорости подачи реагентов [34] показывает, что для всех аппаратов, в которых проводится химическая реакция с порядком, превышающим нулевой, реактор идеального смешения всегда больше реактора идеального вытеснения. Очевидно, что при конструировании аппаратов нужно стремиться к модели реактора идеального вытеснения, как более совершенного и эффективного. Это подтверждается и экспериментальными данными по изучению макрокинетики растворения железных стружек ( см. разд. Поэтому представленный на рис. 2.19 реактор по организации потока жидкости в какой-то степени является достаточно эффективным. Однако несовершенство его конструкции не позволяет полностью герметизировать пространство между ложным днищем и установленными на нем контейнерами со стружками, вследствие чего часть подкисленной жидкости, около 25 %, не попадает в зону реакции ( см. разд. Кроме того, разделение реактора на несколько секции создает неравномерный профиль скоростей движения жидкости. Все это приводит к образованию байпасных потоков, струйных течений, малоподвижных и застойных зон, резко снижает эффективность его функционирования. [37]