Уровень - поверхность - раздел
Cтраница 3
 |
Экстрактор Менсинга. [31] |
Трубы 9 предназначены для циркуляции более тяжелой жидкости. Циркуляция дает возможность изменять условия перемешивания и отстаивания. Высота уровня поверхности раздела фаз зависит от высоты сифона. [32]
В экстракторе типа насос-смеситель KAPZ роль насоса выполняют турбинные мешалки. В экстракторах такого типа значительно увеличивается производительность, но одновременно снижается возможность регулирования процесса в широких пределах. Это обусловлено тем, что изменение производительности должно быть компенсировано изменением скорости перемешивания и уровня поверхности раздела фаз. Конструкция такого экстрактора достаточно сложна. [33]
Более тяжелая фаза поступает из отстойной камеры в смесительную камеру следующей ступени через отверстие в нижней части разделяющей перегородки, а более легкая переливается в предыдущую ступень через верхнее окно перегородки. Таким образом, в каждой ступени осуществляется прямоточное движение фаз, в то время как аппарат в целом работает по принципу противотока. Уровень поверхностей раздела в отстойных камерах устанавливают путем выбора размера и места расположения переливных окон; только в отстойной камере последней ступени уровень поверхности раздела определяется внешним сливным порогом для выхода тяжелой фазы. [34]
На рис. 2.11 приведено распределение величин а, - уд и 7с по высоте аппарата в момент времени 7t hl / u при положительном приращении приведенной скорости дисперсной фазы. Этот факт хорошо известен из экспериментальных наблюдений и связан с тем, что дисперсная фаза, заполняя некоторый объем аппарата, должна вытеснять из него равный объем сплошной фазы вследствие принятого выше допущения о несжимаемости фаз. Из-за большой инерционности системы автоматического регулирования уровня в аппарате избыток сплошной фазы во время переходного процесса не может быть отведен-через сток. Это приводит к тому, что сплошная фаза движется вверх, а уровень поверхности раздела фаз повышается. Дуд оказывается тем больше, чем меньше концентрация дисперсной фазы в установившемся состоянии. После наложения возмущения на расход дисперсной фазы приведенная скорость дисперсной фазы возрастает практически мгновенно по всей высоте аппарата на величину у Д уд. Это связано с тем, что возникающее однонаправленное движение сплошной фазы приводит к увеличению скорости движения частиц относительно стенок аппарата и, следовательно, к увеличению расхода дисперсной фазы. Новое значение приведенной скорости дисперсной фазы vH AvH устанавливается в произвольной точке аппарата лишь после прохождения концентрационной волны. Отметим, что решения (2.145) и (2.148) применимы как в случае увеличения расхода, так и в случае его уменьшения. [36]
При проектировании окон исходят из условия минимального сопротивления проходу жидкости. Однако окно для смеси фаз не должно допускать обратного перетока легкой фазы из отстойной камеры в смесительную. При использовании лопастных или турбинных мешалок перед окном для перетока смеси фаз устанавливают вертикальный отбойник ( щит) для того, чтобы предотвратить быстрое удаление смеси под действием центробежных сил, развиваемых мешалкой. Размеры и устройство окна ( рис. 3) для перетока тяжелой фазы определяют уровень поверхности раздела в отстойной камере. [37]
Ниже проводится исследование переходных гидродинамических процессов в аппарате после наложения небольших возмущений на расходы фаз лишь - для двух предельных случаев. В первом из них рассматривается ситуация, когда постоянная времени системы автоматического регулирования уровня TL значительно превышает время тн, за которое концентрационная волна проходит расстояние от точки ввода дисперсной фазы до поверхности раздела фаз. В пределе тL может стремиться к бесконечности, что означает полное отсутствие регулирования уровня, как - например, в непроточном аппарате. Второй случай, наоборот, предполагает настолько быструю реакцию системы автоматического регулирования на изменения расходов фаз, что уровень поверхности раздела фаз в процессе распространения концентрационной волны может рассматриваться практически постоянным. [38]
Ниже проводится исследование переходных гидродинамических процессов в аппарате после наложения небольших возмущений на расходы фаз лишь для двух предельных случаев. В первом из них рассматривается ситуация, когда постоянная времени системы автоматического регулирования уровня TJ значительно превышает время г, за которое концентрационная волна проходит расстояние от точки ввода дисперсной фазы до поверхности раздела фаз. В пределе т i может стремиться к бесконечности, что означает полное отсутствие регулирования уровня, как - например, в непроточном аппарате. Второй случай, наоборот, предполагает настолько быструю реакцию системы автоматического регулирования на изменения расходов фаз, что уровень поверхности раздела фаз в процессе распространения концентрационной волны может рассматриваться практически постоянным. [39]
 |
Смесительно-отстойный механический экстрактор. [40] |
Легкая фаза удаляется из аппарата через перелив, а тяжелая - через сифон. Трубы 5 предназначены для циркуляции тяжелой жидкости. Циркуляция дает возможность изменять ус ловия перемешивания и отстаивания. Высота уровня поверхности раздела фаз зависит от высоты сифона. [41]
 |
Смесительно-отстойный экстрактор струйного типа. [42] |
Эти трубки находятся на равных расстояниях одна от другой. Легкая фаза вводится сверху через штуцер и протекает по трубкам, расположенным симметрично вокруг труб для тяжелой фракции. Для удаления ( выхода) легкой и тяжелой фракций служат два штуцера. Оба штуцера расположены соответственно под верхними и нижними трубными решетками. Выходящая тяжелая фаза перетекает через регулируемую перегородку, перемещением которой регулируют уровень поверхности раздела фаз. [43]
На рис. 2.11 приведено распределение величин о, уд и 7с по высоте аппарата в момент времени t h luv ipn положительном приращении приведенной скорости дисперсной фазы. Из рисункз ясно, что возмущение приведенной скорости дисперсной фазы на входе в аппарат приводит к возмущению расхода сплошной фазы внутри аппарата. Этот факт хорошо известен из экспериментальных наблюдений и связан с тем, что дисперсная фаза, заполняя некоторый объем аппарата, должна вытеснять из него равный объем сплошной фазы вследствие принятого выше допущения о несжимаемости фаз. Из-за большой инерционности системы автоматического регулирования уровня в аппарате избыток сплошной фазы во время переходного процесса не может быть отведен через сток. Это приводит к тому, что сплошная фаза движется вверх, а уровень поверхности раздела фаз повышается. Величина приведенной скорости сплошной фазы в аппарате ( 1 -) Дгд оказывается тем больше, чем меньше концентрация дисперсной фазы в установившемся состоянии. Это связано с тем, что возникающее однонаправленное движение сплошной фазы приводит к увеличению скорости движения частиц относительно стенок аппарата и, следовательно, к увеличению расхода дисперсной фазы. Новое значение приведенной скорости дисперсной фазы 57Д Д va устанавливается в произвольной точке аппарата лишь после прохождения концентрационной волны. [45]
Страницы: 1 2 3 4