Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Техника arrow ОСНОВЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ И ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ АППАРАТОВ
Посмотреть оригинал

Параметрическая чувствительность модели парожидкостного потока

Анализ влияния каждого из параметров модели структуры потока жидкости на эффективность разделения является неотъемлемой частью проверки параметрической чувствительности, предшествующей исследованию любого типа контактных устройств (тарелок) с целью повышения их эффективности.

Результаты параметрической чувствительности приведены на рис. 3.8. Из рисунков видно, что на отношение Пту/лоу в разной степени влияют байпасирующий и рециркулирующий потоки, поперечная неравномерность и соотношение зон с различной степенью перемешивания.

Так, например, 10%-й байпас жидкости приводит к снижению эффективности тарелки в 21 раз при абсорбции (Хпоу = 10) и в 1,12-4,4 раза при ректификации (Хтюу = 1-5) (см. рис. 3.8, в). Изменение доли рециркулирующего потока от 0,01 до 1,0 приводит к снижению эффективности тарелки в 2,8 раза при абсорбции и в 1,5 раза - при ректификации (3.8, б).

Наличие поперечной неравномерности типа Рег = Рез = = Pej/2 при Pej = 9 обусловливает снижение эффективности тарелки в 1,5 раза при абсорбции и незначительно влияет на нее при ректификации (см. рис. 3.8, а).

Наличие зон полного перемешивания на входе и выходе в пристеночной зоне (^ = & = 0.2) ведет к снижению степени разделения в 7,0 раз при абсорбции, и в 4 раза - при ректификации (см. рис. 3.8, г).

Значительное изменение эффективности тарелки при Хлоу = = 10 может быть объяснено тем, что основное сопротивление массопередачи сосредоточено в жидкой фазе (абсорбция труднорастворимых газов), а относительно незначительные изменения эффективности тарелки при Хт|оу = 1-5 объясняются тем, что основное сопротивление массопередачи сосредоточено в газовой (паровой) фазе (абсорбция легкорастворимых газов, ректификация).

Приведенная на рис. 3.7 структурная схема математической модели массопередачи явилась результатом анализа большой серии экспериментальных исследований на тарелках разных конструкций и диаметров. Эти исследования подтвердили наличие зон с разной степенью перемешивания, рециркулирующих потоков у боковых стенок аппарата, движущихся в строго определенном направлении. Наличие в модели всех элементов, определяющих неравномерности в структуре потока жидкости, и строгое их местоположение на тарелке позволяют осуществлять целенаправленное конструирование всех типов тарелок (сит-

Зависимость Лту/ЛОу от различных параметров

Рис. 3.8. Зависимость Лту/ЛОу от различных параметров:

а) от Ре (5Д1 = 0,6; Е, = ^2 = 0; ^ = ?дЗ = 0.2; к = 0,6; 0=1;/? = 0,01): / - Pej = Ре2 * = Ре3, Хлоу = 10; 2 - Ре2 = Ре3 = Pej/2, Хлоу = 10; 3 - Ре | = Ре2 = Ре3, Хлоу = 5; 4 - Ре2 = = Ре3 = Pej/2, Хлоу = 5; 5- Pei = Ре2 = Ре3, Ре2 = Ре3 = Ре(/2, Хлоу - 1;

<5) от R ($д, = 0,6; = $2 = 0; $д2 = fa = 0,2; к = 0,6; о = 1):

при Pej = Ре2 ~ Ре3 = 9: / - Хлоу = 10; 3- Хлоу " 5; при Ре| =9, Ре2 = Ре3 = 4,5: 2 - Хлоу “ 10; 4 - Хлоу * 5; при Ре| = Ре2 = Ре3 = = 9; Ре| = 9; Ре2 = Рс3 = 4,5: 5- Хлоу = I;

  • в) от (1-о) при 4Д] = 0,6; $| = ?2 = 0; $д2 = ?д3 = 0,2; к = 0,6; R = 0,02; Pet = Ре2 = Ре3= = 9: / -Хлоу- 10; 2 -5; 3- 1;
  • г) от доли объема ячейки полного перемешивания при R = 0,01; Ре| = Ре2 = Ре3= 9; к ш = 0,6; а = 1; $д2 = $д3 = 0,2: 1 - Хл - 10; 2-5; 3 - 1

чатых, клапанных, колпачковых и т. д.). Методика конструирования (на примере ситчатой тарелки) дана ниже. Наличие зависимостей параметров модели структуры потока жидкости для каждого типа тарелок от режимов работы позволяет использовать концепцию реальной ступени разделения в проектных расчетах ректификационных колонн, снабженных любым типом тарелок, а также при синтезе схем разделения.

Анализ параметрической чувствительности позволяет сделать вывод о том, что наибольшее влияние на степень разделения, особенно в случае абсорбции труднорастворимых газов, оказывают байпасирующий поток и доля зон полного перемешивания в пристеночной зоне. Поэтому при конструировании тарелок следует искать пути снижения указанных выше явлений. Поперечная неравномерность и доля рециркулирующих потоков в меньшей степени влияют на степень разделения, однако при строго определенном расположении на полотне тарелки ее элементов (клапанов, колпачков, секционирующих перегородок и т. п.) необходимо добиваться уменьшения доли рециркулирующих потоков и поперечной неравномерности.

 
Посмотреть оригинал
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 

Популярные страницы