Молодежный вестник ИрГТУ (12+)
Поиск по сайту

Расчёт поверхности контакта фаз на тарелках массообменных колонн

Белоусов Дмитрий Сергеевич , Янчуковская Елена Владимировна

2021 / Том 11 №4 2021 [ Химические технологии ]

Актуальность данной работы обусловлена необходимостью корректирования степенной зависимости для удельной объёмной поверхности контакта фаз на тарелках массообменных колонн. Выдвинуто предположение о том, что изменение поверхностного натяжения жидкости приводит к усилению пенообразования и росту поверхности контакта, в связи с чем в формулу расчёта введён дополнительный множитель. Исследованы различные методы измерения поверхности систем газ-жидкость и пар-жидкость. Выполнен сравнительный анализ уравнений для расчёта поверхности контакта фаз на тарелках различных конструкций. Подтверждён вывод о влиянии запаса жидкости на тарелке, среднего поверхностно-объёмного диаметра пузырьков пара, свойств жидкой фазы на величину поверхности массообмена. Представлены результаты измерения поверхности в лабораторной колонне с ситчато-переточными тарелками при ректификации смеси этанол-вода. Эксперимент проведён при различных значениях скорости пара, высоты слоя пены, перепада давления на тарелке и концентрации этанола. Показаны графики сравнения величин удельной объёмной поверхности контакта фаз, полученных при разных методах её измерения. Приведены результаты статистической обработки предложенной степенной зависимости, показавшие, что введение экспоненциального множителя значительно улучшает корреляцию.

Ключевые слова:

массообмен,колонна,провальная тарелка,пенообразование,удельная объёмная поверхность контакта фаз,методы исследования,средний диаметр пузырька,скорость газа,высота слоя светлой жидкости,поверхностное натяжение,корреляция

Библиографический список:

  1. Ульянов Б. А. Поверхность контакта фаз и массообмен в тарельчатых ректификационных аппаратах. Иркутск: Изд-во ИГУ, 1982. 130 с.
  2. Родионов А. И., Ульянов Б. А., Винтер А. А., Перочинская М. Б. Определение межфазной поверхности в процессе абсорбции СО2 раствором NaOH различными методами // Тр. МХТИ им. Д. И. Менделеева. М., 1969. Вып. 60. С. 169-171.
  3. 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 химической технологии. 1982. Т. 16. № 4. С. 491-498.
  4. Sasvari Gy., Hites F., Blickle T. Stady of dynamic foams // Akta Chimica Schientiarum Hungareal. 1971. Vol. 70 (4). P. 395-412.
  5. Родионов А. И., Зенков В. В., Владимиров А. Н. Константа скорости реакции окисления водных растворов сульфата натрия кислородом воздуха и поверхность контакта фаз в колоннах с провальной тарелкой // Журнал прикладной химии. 1974. Т. 47. № 11. С. 2468-2474.
  6. Ульянов Б. А., Щелкунов Б. И., Буренко В. А., Родионов А. И. Поверхность контакта фаз при ректификации бинарных и тройных смесей // Гидродинамика и явления переноса в двухфазных дисперсных системах. Иркутск, 1974. С. 3-10.
  7. Ульянов Б. А., Родионов А. И., Буренко В. А., Щелкунов Б. И. Поверхность контакта на провальных тарелках ректификационных колонн // Известия высших учебных заведений. Серия: Химия и химическая технология. 1978. Т. 21. № 12. С. 1815-1818.
  8. Колмогоров А. Н. О дроблении капель в турбулентном потоке // Доклады Академии наук СССР. 1949. Т. 66. № 5. С. 825-828.
  9. Родионов А. И., Винтер А. А. Исследование химическим методом поверхности контакта фаз на ситчатых тарелках // Известия высших учебных заведений. Серия: Химия и химическая технология. 1967. Т. 10. № 1. С. 102-106.
  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. 1980. С. 43-47.
  11. Calderbank P. H. Physical rote processes in industrial fermentation: Part I - The interfacial area in gas-fluid contacting with mechanical agitation // Transactions of the Institution of Chemical Engineers. 1958. Vol. 36. № 6. P. 443-463.
  12. 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. 1975. С. 19-32.
  13. 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. 1977. С. 50-60.

Файлы:

Язык
RuEn
Количество скачиваний:132113