ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Примеры промышленного использования пенных аппаратов с переливами из "Интенсивные колонные аппараты для обработки газов жидкостями" Процессы тепло- и массопередачи связаны с движением частиц, приводящим в первом случае к выравниванию в данном объеме температур, во втором — к равновесному состоянию концентраций в газовой смеси и жидкости. Ввиду такого подобия имеется возможность изучения процессов массообмена, пользуясь опытными данными по теплообмену, и наоборот [6, 9, 16, 57, 77, 78]. [c.62] Уравнения (1.20) и (1.21) могут быть применены для моделирования совместных процессов тепло- и массообмена в пенных аппаратах с переливом. Погрешность их ие превышает 10%. [c.66] Для технических расчетов пенных теплообменников они упрощаются введением значения Рг в постоянный коэффициент. [c.66] Номограмма для определения конечной температуры газа для однополочного аппарата приведена на рис. 1.28. [c.66] Для расчета М по (1.26) необходимо установить только значение /кон. Конечная температура иЛи задается (принимается) или же находится по заданному расходу жидкости и ее начальной температуре. Следует заметить, что тепловой расчет может быть произведен и в обратном порядке если задан Кт, то можно определить и г,//и т. д. [c.69] В этом случае процесс теплопередачи необходимо рассчитывать последовательно по стадиям 1) охлаждение, газа до температуры мокрого термометра /м и, 2) охлаждение газа от температуры мокрого термометра до заданной конечной температуры. [c.69] Задаваясь значениями (м соответствующими ей значениями м (1.25). и подставляя их в (1.27), добиваются сходимости обеих частей уравнения в заданных пределах (обычно 0,5%). [c.69] Далее определяют Кт, At и 81 (площадь решеток для этой стадии пенного аппарата) по формулам (1.20), (1-26) и 1.23). [c.69] Величину Q определяют [69] по количеству сконденсировавшейся воды. Площадь решеток аппарата, необходимая для второй стадии процесса теплопередачи, равна S2=Q Jf Ad, м . [c.70] Теплоотдача от поверхностей в слое пены. Пенные теплообменники могут успешно использоваться не только для непосредственного охлаждения ли нагрева газа и жидкости, но и для осуществления теплообмена между пенным слоем и размещенными в нем поверхностями. Применение внутренних теплообменников на полках пенного аппарата открывает большие возможности. Коэффициент теплопередачи в змеевиковом теплообменнике, помещенном на решетке в слое пены, составляет [2] не ниже 2300—2500 Вт/(м -град), а интенсивность основного процесса массо- или теплопередачи между газом и жидкостью при этом не уменьшается. Эффективность теплоотдачи от слоя пены охлаждающей поверхности соизмерима с теплоотдачей при кипении. [c.70] Пенный холодильник такого типа был впервые эффективно применен [6] для охлаждения нитрозных газов в производстве азотной кислоты (см. с. 83) и оказался в 5 раз эффективней трубчатых оросительных холодильников. Дальнейшие более подробные исследования не только подтвердили высокую эффективность ленных теплообменников с трубными пучками (змеевиками) на лолках, но и позволили установить [82] основные зависимости определяемых величин от технологических параметров. [c.72] Некоторые данные представлены на рис. 1.29. Коэффициент теплоотдачи между пеной и стенками а не зависит от высоты пенного слоя и от высоты размещения теплообменных элементов над решеткой (при полном их погружении в слое пены), а также от начальной температуры жидкости в трубках и их диаметра. [c.72] Уравнения (1.28) и (1.29) удовлетворительно согласуются с опытными данными как при барботажном, так и при пенном режиме.. [c.72] Исследования теплоотдачи от теплообменных элементов к газожидкостной смеси свидетельствуют о высокой эффективности работы теплообменников в слое пены. Но в астоящеё время такие теплообменнини еще не нашли достаточно широкого применения в различных отраслях промышленности и техники. Одной из причин этого было отсутствие расчетных зависимостей, которые могли бы использоваться при проектировании подобных-теплообменников. Приведенные здесь данные помогут отчасти восполнить этот пробел. [c.72] В настоящее время накоплен значительный экспериментальный материал но массообмену в пенном слое [2, 6, 15, 16, 66, 83—96]. Так же как и в случае теплопередачи, при массопередаче основной определяемой величиной я1вляется коэффициент массопередачи Ка- Величина Км находится из общего кинетического уравнения (1.14). [c.73] Для описания массообменных процессов можно применить не только коэффициент массопередачи, но и другой не мейе е важный показатель — коэффициент полезного Действия (к. п. д.) аппарата. Каждый из этих способов может дать необходимые данные для суждения об эффективности работы пенного аппарата и для его расчета. Выбор оптимальных условий осуществления процесса массопередачи должен быть основан на совместном анализе этих двух показателей. [c.73] Изменения показателей степеней при определяющих критериях в этих уравнениях по мере снижения растворимости очень логичны и характерны. По мере увеличения роли сопротивления жидкой фазы в общей скорости процеоса закономерно уменьшается влияние критерия Ни, и растет влияние критерия Ке . [c.74] Использование ие-нного способа обработки газов и жидкостей щ)эволяет существенно интенсифицировать те процессы, которые лимитируются диффузионной кинетикой. В наибольшей степени интенсифицируется процесс поглощения хорошо растворимых газов, по мере возрастания роли химической кинетики степень интенсификации уменьшается. При поглощейии плохо растворимых газов или при наличии медленной химической реакции в жидкой фазе процесс абсорбции тоже интенсифицируется, но в меньшей мере. [c.74] Серный ангидрид — серная кислота Бензол — каменноугольное масло. [c.75] Вернуться к основной статье