Увеличение - межфазная поверхность
Cтраница 2
Анализируя работу насадочной и ситчатой пульсационных колонн, Розен показал [9, 12], что возрастание интенсивности массо-аередачи обусловлено только увеличением межфазной поверхности, а эффективный коэффициент массопередачи с усилением пульсации даже понижается. Изучение влияния пульсации на массопередачу в ПСК также показало, что незначительная интенсификация ( Кэф 1 05) является результатом увеличения межфазной поверхности, а коэффициент усиления массопередачи ( рис. 3) меньше единицы. [16]
Механизм дробления водной фазы по П.А. Ребиндеру [53] заключается в том, что вначале в поле сдвиговых деформаций происходит вытягивание водной глобулы в цилиндр, которое сопровождается увеличением межфазной поверхности контакта воды и масла. Достигнув критической длины, обычно исчисляемой двумя диаметрами первоначальной глобулы, цилиндр рвется на более мелкие капли разных диаметров. [17]
Оценивая различные приемы интенсификации процессов между газами: и жидкостями, приходим к заключению, что наиболее эффективными являются те из них, которые основываются на увеличении межфазной поверхности, на резком повышении турбулентности, ведущем к уменьшению диффузионных сопротивлений, и на непрерывном обновлении контакта фаз. Очевидно, что наибольшая интенсивность процесса может быть достигнута с помощью приемов, в которых одновременно используются все три указанные фактора интенсификации. Одним из таких приемов является осуществление взаимодействий между газами и жидкостями в пенном контакте фаз. На тарелке барботажного аппарата можно наблюдать три зоны, в которых распределяется жидкость. Нижняя зона представляет собой сплошной слой жидкости, пронизанной пузырьками газа, - это зона барботажа. Над ней находится зона пены, а еще выше - зона брызг. При малых объемных скоростях газа, которые обычно поддерживаются в барботаж-ных аппаратах, основная масса жидкости находится в слое барботажа, количество пены и брызг невелико. Между тем наблюдения В. Н. Стаб-никова [ 42 - 4i ] и других показывают, что диффузия массы и теплообмен идут наиболее интенсивно в слое пены, находящейся над зоной барботажа. Даже при малой высоте слоя пены по сравнению с высотой зоны барботажа этот слой пены имеет превалирующее значение, ибо процессы идут в нем со скоростью много большей, чем в зоне барботажа. Изменением скорости газа можно увеличивать слой пены за счет уменьшения слоя барботажа и, таким образом, резко интенсифицировать процесс. Использованием в качестве тарелки, поддерживающей жидкость, горизонтальной или наклонной решетки ( бесколпачковая перфорированная тарелка, ситчатая тарелка), обеспечивающей равномерное распределение газа по сечению аппарата, и применением значительных скоростей газа создается качественно новый режим, при котором слой барботажа практически исчезает, а вся жидкость находится на решетке в виде слоя пены. [18]
Механизм дробления водной фазы по П. А. Ребиндеру [6] заключается в том, что вначале в поле сдвиговых деформаций происходит вытягивание водной глобулы ( она приобретает цилиндрическую форму), которое сопровождается увеличением межфазной поверхности контакта воды и масла. Достигнув критической длины, обычно исчисляемой двумя диаметрами первоначальной глобулы, глобула цилиндрической формы рвется на более мелкие капли разных диаметров. [19]
Для деэмульгатора Рекод 118 это выражается в потере флокули-рующих свойств и значительном возрастании необходимого для разрушения эмульсии расхода, особенно при низких температурах, что связано, по-видимому, как с увеличением межфазной поверхности, так и с увеличением растворимости деэмульгатора в воде. Для деэмульгаторов ДИН-4 и РИК-1 значительное увеличение расхода, необходимого для оптимального разделения эмульсии, происходит уже при снижении плотности воды до 1050 кг / м3, причем для деэмульгатора ДИН-4 этот расход выше. Незначительное отделение воды в этих пробах не носит закономерного характера и определяется некоторой неоднородностью эмульсии. Увеличение температуры деэмульсации до 55 С привело к заметному выравниванию эффективности деэмульгаторов Рекод 118 и РИК-1, однако глубокообезвоженная эмульсия нефти и воды плотностью 1012 кг / м3 и менее в опытах не получена, а в пробах, обработанных деэмульгатором ДИН-4, остаточная объемная доля воды в эмульсии оставалась очень высокой. [20]
С другой стороны, экспериментально установлено [6], что возможны случаи, когда увеличение высоты слоя пены над слоем барботажа уменьшает коэффициент скорости процесса и даже общую скорость процесса, несмотря на увеличение межфазной поверхности. Это объясняется малой подвижностью жидкости в тонких пленках пены ячеистой структуры и, следовательно, ее увеличенным жидкостным диффузионным сопротивлением. [21]
Интенсивность процессов маосо - и теплопередачи лр-и этом во всех случаях возрастает непрерывно, причем ускорение возрастания Ks с увеличением wr больше, чем Н, так как переход к подвижной пене сопровождается не только увеличением межфазной поверхности, но весьма сильным уменьшением диффузионных сопротивлений вследствие обновления межфазной поверхности. [22]
Интенсивность процессов массо - и теплопередачи при этом во всех случаях возрастает непрерывно, причем ускорение возрастания Ks с увеличением wr больше, чем Н, так как переход к подвижной пене сопровождается не только увеличением межфазной поверхности, но весьма сильным уменьшением диффузионных сопротивлений вследствие обновления межфазной поверхности. [23]
В работе [61] показано, что характер взаимодействия неподвижной фазы с твердым носителем существенно изменяется при введении в нее небольших добавок поверхност-ноактивного вещества. При этом наблюдается увеличение межфазной поверхности неподвижная фаза - твердый носитель в результате перехода от капельно-островнс-го к сплошному покрытию поверхности носителя неподвижной фазой. Следовательно, смачиваемость поверхности твердого носителя НЖФ оказывает заметное влияние на характер распределения НЖФ на твердом носителе. В работах [43, 62] также показано, что - на характер распределения большое влияние должна оказывать смачиваемость материала носителя неподвижной жидкой фазой и ее раствором. [24]
 |
Принципиальная схема процесса с рециркуляцией твердой фазы в четырехступенчатом каскаде реакторов. [25] |
Таким образом, количество частиц с малым временем пребывания уменьшается, а количество частиц с большим временем пребывания увеличивается. Во-вторых, рециркуляция приводит к увеличению межфазной поверхности в единице объема суспензии и, следовательно, к росту скорости растворения. [26]
Эмульсии и аэрозоли широко используются в химической технологии как для развития межфазных поверхностей в реагирующих системах, так и для получения различных продуктов и полупродуктов. Процессы эмульгирования и распыливания происходят, с увеличением межфазной поверхности, поэтому образующиеся системы термодинамически неустойчивы; при этом самопроизвольно протекают обратные процессы, обусловленные коалесценцией капель. [27]
Взаимодействие газа и жидкости по каждой ступени контакта осуществляется в капельно-пленочном режиме ( рис. 5.5), что исключает возможность пенообразования. Решетка в виде струн или плетеной сетки обеспечивает увеличение межфазной поверхности, ее обновление и сепарацию капельной жидкости. [28]
 |
Горизонтальный многоступенчатый экстрактор Менсинга. [29] |
Колонны с мешалками применяются в целях интенсификации массообмена экстракционных процессов путем увеличения межфазной поверхности. В таких аппаратах осуществляется многоступенчатое противоточное контактирование фаз. Эти устройства более экономичны, чем экстракторы типа смеситель-отстойник. [30]
Страницы: 1 2 3 4