Избранное
ЭБ Нефть
и Газ
Главная
Оглавление
Поиск +
Еще книги ...
Энциклопедия
Помощь
Для просмотра
необходимо:


Книга: Главная » Сборник Н.С. Методы и процессы химической технологии Сб 1
 
djvu / html
 

120
М. Е. Поаин
циями движения газа внутри пузырька по мере его подъема постепенно ослабевают, так как энергия расходуется на преодоление внутреннего трения и трения газа о поверхность пузырька. Но в пузырьке большего размера ослабление движений происходит медленнее, так как на единицу массы газа приходится меньшая поверхность, чем в малом пузырьке. Следовательно, коэффициент абсорбции (отнесенный к 1 м2 поверхности раздела фаз) будет больше при крупных пузырьках газа.
Так как интенсивность абсорбции пропорциональна произведению коэффициента абсорбции К на общую межфазную поверхность S, а последняя при постоянном расходе газа изменяется обратно пропорционально диаметру единичного пузырька, то в общем интенсивность процесса весьма мало зависит от размера пузырьков. Действительно, из вышеприведенной формулы следует, что Л. -сР-067; так как
S-J-1, то KS-d m.
Конвекция внутри пузырька вызывается не только его деформацией, но и касательными напряжениями, возникающими при движении пузырька вследствие трения между газом и жидкостью. Касательные напряжения быстро возрастают в начальный период, по мере роста скорости движения, или наоборот уменьшаются, если движение замедляется, а затем, когда пузырек приобретает постоянную скорость, остаются неизменными. В. И. Даль и М. А. Витки на рассматривают картину движений внутри пузырька под действием касательных напряжений по аналогии со схемой А. Н. Фрумкина [ 8]. Вблизи межфазной поверхности газ
в пузырьке перемещается книзу, вследствие чего верхняя (лобовая) часть диффузионного слоя подвергается растяжению, а нижняя (тыловая)- сжатию. Уплотнение частиц в нижней части пузырька вызывает выталкивание струй газа вверх, через его среднюю часть. Это обусловливает непрерывную конвекцию газа во время движения пузырька. Такая схема легко объясняет причину большей скорости абсорбции в лобовой части пузырька, чем в тыловой, и причину различия концентраций вещества вверху и внизу пузырька.
Характер изменения интенсивности г вихревых движений внутри пузырька с ростом высоты его подъема Л показан на рис. 6. Движения,, вызываемые деформацией (кривая /), и движения, обусловленные трением (кривая 2), суммируются (кривая 3). Постепенно, по мере подъема пузырька, общая интенсивность вихревых движений в нем уменьшается. Так как движения внутри пузырька постепенно успокаиваются, то с увеличением глубины барботажа коэффициент абсорбции должен уменьшаться, что и подтверждается экспериментально [ 51j.
Учет рассмотренной картины механизма явления позволяет выбирать наиболее эффективные условия работы барботажных аппаратов. Следует, однако, принимать во внимание, что условия барботажа из одного отверстия резко отличаются от массового барботажа в промышленных аппаратах [м]. Неравномерность распределения пузырьков газа по горизонтальному сечению слоя жидкости приводит к различию гидростатических давлений в разных частях аппарата. Это вызывает выбросы наиболее
Рис. 6. Изменение интенсивности вихревых движений внутри пузырька.

 

1 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230


Процессы и аппараты химической технологии