Межфазная поверхность, структура потоков и методика расчета аппаратов с эжекционным диспергированием газа

• Автор: Леонтьев, Валерий Константинович
• Шифр специальности: 05.17.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Ярославль
• Количество страниц: 197 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ .

ББЦДЕНИЕ

ГЛАВА I. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Анализ, назначение, классификация и конструктивное оформление газожидкостных реакторов.

1.2. Удельная менфазная поверхность в газожидкостных реакторах .

1.3. Обратное перемешивание в газожидкостных реакторах.

1.4. Выводы и постановка задачи исследования, . . ГЛАВА П. МЕНФАЗНАЯ ПОВЕРХНОСТЬ В МНОГОСОПЛОВЫХ

ГАЗОЖИДКОСТНЫХ РЕАКТОРАХ С ЭЕЕКЦИОННЬШ

ДИСПЕРГИРОВАНИЕМ ГАЗА

Е.. Конструкция многосоплового газожидкостного реактора с эжекционным диспергированием
3.2. Теоретические исследования5М
2.3 Описание экспериментальной установки
2.4. Экспериментальное исследование межфазной поверхности химическим способом.
2.4.1. Методика проведения эксперимента
и обработка результатов исследований.
2.4.2. Исследование зависимости мехсфазной поверхности от геометрических параметров установки.6Б
2.4.3. Исследование зависимости межфазной
поверхности от режимных параметров
работы реактора.
2.4.4. Рабочая диаграмма реактора с зжек
ционным диспергированием газа. . . .
2.3. Экспериментальное исследование межфазной
поверхности фотографическим способом. . . .
2.6. Обсуждение результатов исследований. . . . 0 ГЛАВА Ш. СТРУКТУРА ШТОКОВ В МНОГОСОПЛОВОМ
ГАЗОЖИДКОСТНОМ РЕАКТОРЕ.
3.1. Предварительные замечания.
3.2. Моделирование структуры потоков жидкости.
в многосопловых эжекционных реакторах. . .
3.3. Экспериментальные исследования структуры потоков жидкости в многосопловом газожидкостном эжекционном реакторе.
3.3.1. Описание схемы экспериментальной установки и методика проведения эксперимента
3.3.2. Обработка и результаты исследований.
3.3.3. Сравнение моделей и проверка адекватности комбинированной модели.
3.4. Обсуждение результатов исследований.
ГЛАВА У. МЕТОДИКА ИНЖЕНЕРНОГО РАСЧЕТА ГАЗОЖИДКОСТНЫХ
РЕАКТОРОВ С ЕКЦИОННЫМ ДИСПЕРГИРОВАНИЕМ ГАЗА. .
4.1. Методика расчета с учетом реальной структуры потоков жидкости
4.2. Методика расчета с использованием рабочей диаграммы
4.3. Пример расчета многосоплового реактора с
экекционным диспергированием газа
ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Экспериментальные данные по исследованию межфазной поверхности в многосопловых газожидкостных реакторах с энекцион-ным диспергированием газа в зависимости от режимных и конструктивных параметров его работы. Рабочую диаграмму газожидкостных реакторов с эжекцион-ным диспергированием газа. Математическую модель и структурную схему для описания действительного взаимодействия потоков жидкости в реакторах промышленного типа. Методику инженерного расчета газожидкостных реакторов с эжекционным диспергированием газа. Работа выполнена на кафедре "Процессы и аппараты химической технологии" Ярославского политехнического института в соответствии с утвержденным Президиумом АН СССР на - г. Теоретические основы химической технологии" и координационным планом Минвуза СССР на - г. Газожидкостные реакторы нашли широкое применение не только в химической промышленности, но и во многих других отраслях промышленного производства. Дисперсные системы газа в жидкости широко используются для более лучшего контакта между фазами и обеспечения эффективной передачи количеств массы, движения и энергии. Газожидкостные реакторы с механическим перемешиванием. Газожидкостные реакторы барботажного типа. Пленочные реакторы. Струйные реакторы. Газожидкостные реакторы с механическим перемешиванием наиболее изучены и разработаны. Для обычных перемешивающих устройств газ подводится в систему под давлением через дно аппарата, рассеиванием с помощью сеток, сопел, барботеров и т. Дробление его осуществляется в области разряжения, возникающего в результате отрыва струй жидкости от кромок мешалки. Поэтому наиболее пригодными для перемешивания системы газ-жидкость среди обычных мешалок являются дисковые, турбинные, пропеллерные. Полые перемешивающие устройства автоматически засасывают газ и распределяют его в жидкости. Наибольшее распространение среди полых перемешивающих устройств нашли цилиндрические, турбинные, призматические, трубчатые. Газожидкостные реакторы барботажного типа в настоящее время находят все меньшее применение. Перемешивание с помощью газа в таких аппаратах является малоинтенсивным процессом, а энергетические затраты при этом сравнительно высоки. Поэтому реакторы с механическим перемешиванием выгодно отличаются от реакторов барботажного типа. Однако по мнению Боттона это справедливо, когда диаметр последних меньше 3 м /объем менее ы3/ [з]. Аналогичные газожидкостные аппараты типа насадочных колонн нашли широкое распространение в промышленности в качестве абсорберов. Как известно, основными достоинствами насадочных колонн являются простота устройства и низкое гидравлическое сопротивление, а недостатком - плохая смачиваемость на -садки при низких плотностях орошения. Необходимо также отметить, что для проведения одного и того же процесса требуются насадочные колонны обычно большего объема, чем барботажные аппараты . Существует также большая разновидность газожидкостных пленочных аппаратов специального назначения, особенно для высоковязких жидкостей, например, пленочные, пленочно-роторные, пленочно-скребковые аппараты для дегазации каучуков. Струйные газожидкостные реакторы в настоящее время находят все большее применение в промышленности. Среди них значительный интерес представляют энекционные аппараты, которые делятся на воздушные, струйные эжекторные и эжекторные с водяными струями. Водяные струйные реакторы изучены сравнительно мало, но, как показывают авторы исследований этих реакторов, они являются высокоэффективными [ЦпЮ] . Интересной и очень важной с точки зрения анализа, сравнения, исследования эффективности, определения размеров газовых пузырей и менфазной поверхности является классификация по способу подвода энергии, предложенная К. Шугером ? На рис. I.I, 1. H/Dan$2 /рис. H/Do* ? Рис* 1»1®^» 3. I.le/; 6. I.Is/; 7. Ч}. НТ-направляющая труба; В-вал. Рис. К). Рис. О г]. I.-газовый сепаратор; 2. Рис. I.-газовый вентиль (периодически открывается и закрывается. Рис. II. Реакторы второго типа схематично изображены на рис. К ним относятся: I. К реакторам, в которых перемешивание осуществляется за счет энергии сжатого газа, относятся: I. Л.Зг / ; 5. Г.Зж/; 8.