ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Гидродинамика насадочных колонн из "Физико-химические основы жидкостной экстракции" Большинство исследователей, изучавших перемешивание жидкости при протекании ее через слой насадки, отмечает различное перемешивание в осевом и радиальном направлениях [112—115]. Мак Генри и Вильгельм [112], изучавшие осевую и радиальную диффузию при помощи генератора синусоидальных волн, пришли к выводу, что коэффициент турбулентной диффузии в осевом направлении в 6 раз больше, чем в радиальном. Причина этого зависит от распределения элементов насадки в слое. Согласно имеющимся данным, 60% элементов насадки располагается в вертикальном положении (образующая цилиндра параллельна стенкам колонны), 15%—в горизонтальном направлении и лишь25% от общего числа элементов насадки оказывают влияние на горизонтальное распределение потоков [116]. [c.203] Несмотря на большое значение коэффициентов турбулентной диффузии, продольное перемешивание в насадочной колонне в целом значительно ниже, чем в распылительной колонне. При пропускании через слой насадки диспергированная фаза значительно меньше перемешивает сплошную фазу в вертикальном направлении, в то время как поток сплошной фазы при прохождении через слой насадки создает локальную турбулентность. [c.203] Л — функция Бесселя нулевого порядка и первого рода для мнимого аргумента. [c.204] Уравнение (6.68) показывает, что с ростом линейных размеров насадки увеличивается и коэффициент турбулентной диффузии. [c.204] Анализ уравнений (6.81) и (6.82) приводит к выводу о примерной пропорциональности величины — величине элемента насадки. [c.205] Увеличение степени турбулентности при прохождении потока через слой насадки связано с повышением гидродинамического сопротивления колонны. [c.205] Формула (6.89) проверялась в опытах с керамическими цилиндрами /1 = с 1=19 мм при 2 = 0,5 и 10 мм [128]. Экспериментальная кривая оказалась параллельной теоретической кривой, а незначительное расхождение между ними может быть отнесено за счет погрешностей эксперимента. Эта формула значительно проще аналогичной формулы Виглисса и Госса [129], которая не была до сих пор проверена с достаточной тщательностью. [c.207] Как показало сравнение расчетных данных с данными эксперимента [131] для малых шаров, удерживающая способность оказывается ниже расчетной, так как коалисценция капель жидкости в точках контакта приводит к уменьшению удерживающей способности насадки. [c.207] При рассмотрении удерживающей способности колонны обычно исходят из теории столкновения , согласно которой капли двигаются в колонне неравномерно. Движение их ускоряется до столкновения с насадкой, а затем они останавливаются. [c.208] Недостатком формулы (6.103) является неопределенный характер коэффициентов А и В. Поэтому эта формула не нашла широкого распространения. Чаще для корреляции данных по удерживающей способности применяется метод, основанный на введении характеристической скорости дисперсной фазы [15, 104, 136, 137]. [c.209] Мо — характеристическая скорость — предельная скорость капель при V = 0 и Уд— -О. [c.209] Пратт [6] рекомендует уравнение (6.110) для корреляции данных по У. С. путем построения зависимости правой части этого уравнения от (1—У. С.) и приводит номограмму для рещения (6.110). [c.210] При /нас С/кр возможен принципиально иной механизм захлебывания, не связанный прямо со скоростью движения диспергированной фазы. В этом случае при достаточно большом размере капель и большой силе сцепления диспергированного вещества с материалом насадки капля застревает в местах с максимальной поверхностью насадки. При этом дальнейшая коагуляция капель при достаточно большой локальной поверхности насадки не приводит к всплыванию капель. Образующийся мешок снижает свободное сечение колонны, что может привести к захлебыванию колонны. [c.210] Для определения смоченной поверхности в диспергируемое вещество добавляют краситель и измеряют различными способами окрашенную долю поверхности насадки. Смоченная поверхность насадки не идентична поверхности контакта фаз при пленочном течении. Как показали исследования ряда авторов [148—150], массопередача проис.ходит не на всей смоченной поверхности насадки, а лишь в той ее части, где скорость диспергированной фазы достаточно велика. Эта часть составляет для случая абсорбции примерно 85% от всей смоченной поверхности насадки. [c.211] Отношение смоченной поверхности насадки к ее геометрической поверхности быстро достигает конечной величины и в дальнейшем остается постоянным [151]. Это отношение примерно пропорционально корню кубическому из объема подаваемой диспергированной фазы [152] и зависит от геометрии распылительного устройства, отношения эквивалентного диаметра насадки к диаметру колонны и вязкостей сплошной диспергированной фаз [153]. [c.211] Неравномерность в случае пленочного течения диспергированной жидкости является следствием тенденции диспергированной жидкости скапливаться у стенок колонны. [c.212] Вернуться к основной статье