Массообмен между каплями жидкости и газом в процессах абсорбции и испарения

• Автор: Маймеков, Зарлык Капарович
• Шифр специальности: 05.17.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 204 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ стр,

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

, Массообмен между каплей жидкости и газом при лимитирующем сопротивлении в сплошной фазе . . 7 , Массообмен между каплей жидкости и газом при лимитирующем сопротивлении в дисперсной фазе . , Массообмен в колоннах распылительного типа . . , Выводы из литературного обзора и задачи исследования

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

, Описание экспериментальной установки и методики проведения опытов при испарении капель воды в воздух .

1. Определение диаметра капель .

2. Измерение распределения скоростей газа в экспериментальной колонне .

3. Скоростная киносъемка капель при взаимном движении фаз.

,4. Определение влажности воздуха

.5. Расчет основных рабочих параметров опыта при испарении капель воды в воздух и составление

программы расчета на ЭВМ.

. Описание экспериментальной установки и методики проведения опытов по абсорбции кислорода из воздуха каплями воды
1. Анализ растворенного кислорода в воде . . .
2. Расчет основных рабочих параметров опыта при абсорбции кислорода из воздуха каплями воды.
стр.
2.3. Описание экспериментальной установки и методики проведения опытов по испарению капель воды в воздух в колонне распылительного типа
2.4. Точность измерения основных параметров .
ГЛАВА 3. АНАЛИЗ И ОБСУЖДЕНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ
3.1. Испарение капель воды в воздух .
3.1.1. Противоточное движение фаз
3.1.2. Нисходящее прямоточное движение фаз
3.1.3. Перекрестный ток .
3.2. Абсорбция кислорода из воздуха каплями воды . . .
3.2.1. Противоточное движение фаз
3.2.2. Нисходящее прямоточное движение фаз
3.3. Испарение капель воды в воздух в колонне распылительного типа в режиме противотока фаз .
ВЫВОДЫ.
ОБОЗНАЧЕНИЯ
ЛИТЕРАТУРА


Чаще всего с использованием ЫотН и велись расчеты Кб при обработке экспериментальных данных в работах первой группы, когда 0 и Ц-# 0. II к , или Ыг , в зависимости от условий проведения опытов. О, 1ЛГ = 0), не отражают действительную гидродинамическую обстановку свободного движения капли в потоке газа. Имеются несколько работ, в которых был значительно расширен интервал изменения ІАц за счет изменения высоты предварительного разбега капель ( Н0 ) [, ЗбЦ . Н-к . Гарнер и др. Это обстоятельство, по-видимому, и обусловило такую слабую зависимость $г от Ьіу , поскольку в общую величину $г входил и вклад массопередачи во время образования и отрыва капли. Нейперт [] изучал абсорбцию окислов азота ( УУО+Л/Ор серной кислотой. Представляют интерес опыты, проведенные с мелкими каплями воды диаметром 0,5 мм, результаты которых выра- . В работе Сенина и др. КНР2 ^ Л/а. К= 4,2 мм) в колонне высотой 0,5 м и сделан вывод о полном отсутствии влияния 1Нц на в интервале изменения скорости капель от 3, до 4, м/с, который противоречит другим работам [, , , -] . К сожалению, в литературе имеется очень ограниченная информация по специальному исследованию одновременного влияния скорости капель и газа на интенсивность массообмена. Такие сведения имеются только в работах Плита [, ] и Масюка [] . Н0 от 0,2 до 3 м ( Ык = 2, 4 7, м/с) величина ? У-ц' . В работе Масюка [] при изучении абсорбции А/Н3 из смеси с воздухом единичной каплей воды в колонне сечением 0x0 мм и высотой I м в практически неподвижном газе величина $г изменялась в пределах от 0, до 0, м/с и почти не зависела от диаметра капли ( А и - 2, + 4, мм). А^г= ,5 4 , = 0 4 0). С, Ц . В большинстве указанных работ рассматривался массообмен между каплями жидкости и газом в условиях их противоточного движения. Имеются лишь две работы [, ]] , посвященные изучению испарения капель бензола, толуола и воды в спутном потоке воздуха. В работе Ирисова [] с целью выяснения влияния размеров кап-ли( = 1,6 + 4 мм) на массообмен проводилось изучение испарения свободно падающих капель бензола и толуола в стеклянном цилиндре Нк= 1,5 м и = мм. Средняя скорость капель составляла 2,7 м/с и была равна скорости подачи воздуха. Было показано, что испаряемость капель ( % испаряющейся жидкости) очень быстро падает с увеличением диаметра капли. Работа Вырубова [] посвящена исследованию испарения капель воды ( = 1,2 и 3 мм) в воздух в трубе = мм. I м/с. Соответственно расход воздуха регулировался так, чтобы скорость в трубе составляла I м/с, таким образом, относительная скорость капель возрастала от нуля до конечной величины, зависящей от скорости капли. Общая высота падения капли Иц= 1,5 м. Средняя скорость капель в контактной зоне за счет изменения диаметра возрастала от 1,7 до 3,4 м/с. Мдг= 0,2 лботн , (1. При Не = 0 уравнение (1. Нуссельта (Миг= 2), когда мас-соперенос обусловлен чисто молекулярной диффузией. ЛЦ. АЛ*т-/®г. Л/',г. I - высота падения капли. В этой работе величина Мхр изменялась в пределах -, что находится в противоречии с работами [4, Ц , так как при ^Н= О величина Ми г согласно уравнениям, приведенным в этих работах, равна нулю или двум. До сих пор нет единого мнения относительно температуры, которую необходимо принимать при определении равновесной упругости пара ( на поверхности раздела капля - газ) при расчете движущей силы процесса испарения. Возможно, что это является одной из причин расхождения экспериментальных данных, которое имеет место при сравнении результатов, полученных различными исследователями. При этом одна группа исследователей [4, 8, , ] считает, что температура поверхности капли должна быть идентична температуре мокрого термометра, обдуваемого окружающим воздухом, однако в этих работах нет экспериментального подтверждения этого положения. Совершенно необос новано в работах [, ] предположение, что температура закрепленной капли с боковым обдувом равна температуре окружающего воздуха, т. В некоторых работах [, , ] температура фиксированных капель измеряли с помощью очень малых термопар и было показано, что температура поверхности капли практически равна средней температуре в объеме капли.