Исследование массообмена между паром и жидкостью при ректификации

Савина Мария Андреевна , Янчуковская Елена Владимировна

2020 / Том 10 № 2 2020 [ Химия и металлургия ]

Актуальность данной работы обусловлена необходимостью получения критериальной зависимости для расчета коэффициента скорости массообмена в паровой фазе на провальных тарелках ректификационных колонн. С этой целью проведены исследования массообмена между паром и жидкостью при ректификации бинарных смесей. Представлены описание полупромышленной установки для разделения смеси метанол-изопропанол в режиме полного орошения и методика проведения эксперимента. Составлена математическая модель процесса. Определена удельная объемная поверхность контакта фаз, установлена ее зависимость от запаса жидкости на тарелке. Увеличение удельной объемной поверхности с ростом запаса жидкости объясняется лучшим дроблением пара и образованием более мелких пузырьков. Рассчитаны коэффициенты скорости массопередачи. Найдено, что их величины не остаются постоянными по высоте парожидкостного слоя, а постепенно уменьшаются. Отмечена аналогия процессов обмена массового барботажа и одиночного истечения пара. Показаны зависимости проводимости от запаса жидкости на тарелке и от размера пузырька пара. В качестве характерного линейного размера в критериях использован средний поверхностно-объемный диаметр пузырьков пара. Полученная критериальная зависимость хорошо обобщает результаты эксперимента других бинарных систем.

Ключевые слова:

Библиографический список:

1. Ульянов Б.А., Янчуковская Е.В., Родионов А.И., Щелкунов Б.И., Фереферов М.Ю. Массообмен между паром и жидкостью при ректификации бинарных смесей // Гидродинамика и явления переноса в двухфазных дисперсных системах: сб. статей. Иркутск, 1975. С. 19-32.
2. Щелкунов Б.И., Фереферов М.Ю. Гидравлическое сопротивление тарелок провального типа // Гидродинамика и явления переноса в двухфазных дисперсных системах: сб. статей. Иркутск, 1980. С. 72-77.
3. Шишкин З.А. Исследование неравномерности распределения газовой фазы в барботажной колонке // Гидродинамика и явления переноса в двухфазных дисперсных системах: сб. статей. Иркутск, 1989. С. 32-38.
4. Ульянов Б.А., Янчуковская Е.В., Родионов А.И. Исследование одиночного истечения пара бинарного состава в слои недогретой жидкости // Гидродинамика и явления переноса в двухфазных дисперсных системах: сб. статей. Иркутск, 1975. С. 3-18.
5. Ульянов Б.А. Выражение скорости переноса вещества между паром и жидкостью в процессах барботажа // Гидродинамика и явления переноса в двухфазных дисперсных системах: сб. статей. Иркутск, 1976. С. 28-36.
6. Ульянов Б.А., Родионов А.И., Янчуковская Е.В. Коэффициенты полезного действия по Мэрфри при одиночном истечении пара в слой жидкости // Гидродинамика и явления переноса в двухфазных дисперсных системах: сб. статей. Иркутск, 1975. С. 69-71.
7. Ульянов Б.А., Родионов А.И., Янчуковская Е.В. Структура двухфазных слоев и величина межфазной поверхности на контактных тарелках ректификационных и абсорбционных колонн // Теоретические основы химических технологий. 1982. Т. 16. № 4. С. 491-498.
8. Щелкунов Б.И., Фереферов М.Ю., Асламов А.А., Ульянов Б.А. Уравнение массоотдачи в паровой фазе на тарелках ректификационных колонн // Гидродинамика и явления переноса в двухфазных дисперсных системах: сб. статей. Иркутск, 1996. С. 95-98.
9. Ульянов Б.А., Щелкунов Б.И., Янчуковская Е.В. Сравнительный анализ зависимостей для расчета поверхности контакта фаз на тарелках массообменных колонн // Гидродинамика и явления переноса в двухфазных дисперсных системах: сб. статей. Иркутск, 1977. С. 50-60.
10. Ульянов Б.А., Янчуковская Е.В., Шерстова Л.Н., Петушинский Л.Н. Эффективность тарельчатых массообменных аппаратов и поверхность контакта фаз // Гидродинамика и явления переноса в двухфазных дисперсных системах: сб. статей. Иркутск, 1980. С. 43-47.

Файлы:

• статья (скачать | просмотреть) - скачано 305 раз