, H/м: цифры*

При нисходящем движении газожидкостной смеси в циркуляционных трубах (с учетом захвата в них газовых пузырей)



где - скорость подъема газового пузыря, м/с: - газосодержание в циркуляционных трубах.

Газосодержание в циркуляционных трубах кожухотрубчатого газлифтного реактора для систем по свойствам, близким к системе вода - воздух, можно определить по формуле



где - содержание в барботажной трубе; d - диаметр барботажных труб; t - шаг размещения труб; - приведенная скорость жидкости в циркуляционной трубе; - скорость подь-ема газовых пузырей, м/с.

Для газлифтных реакторов, характеристики которых даны в табл. 3, отношение .

Массоперенос реагирующего вещества от границы раздела фаз в объем жидкости в газлифтных аппаратах с диаметрами барботажных труб характеризуется следующим уравнением:



где - коэффициент массопереноса, отнесенный к объему жидкости, находящейся в барботажной трубе, ; - приведенная скорость газа в барботажной трубе, м/с.

2.1.Пример расчета реактора – котла для системы газ – жидкость

Рассчитать количество кислорода, растворяемого в культуральной жидкости при температуре и избыточном давлении В качестве ферментатора принят сосуд с перегородками и с открытой турбинной мешалкой. Проток культуральной жидкости составляет

---

; время пребывания ее в аппарате .

Решение.

Учитывая малые концентрации питательных солей и биомассы в культуральной жидкости, примем для дальнейшего расчета ее физико-химические свойства по воде при температуре :



Объем жидкости в ферментаторе



Примем предварительно коэффициент заполнения аппарата , тогда его номинальный объем, согласно (9.67).



Выбираем аппарат диаметром D = 1,6 м [4]. Высота уровня жидкости Диаметр мешалки принимаем .

Приняв приведенную скорость воздуха в аппарате получим его расход:



Диаметр трубы барботера при скорости газа в ней будет



Средний диаметр барботера



Плотность воздуха при температуре и абсолютном давлении



будет

Скорость газа в отверстиях барботера по (2.18)



Примем диаметр отверстий в барботере , тогда общее их количество будет



Если все отверстия разместить на окружности диаметра в два ряда (см. рис. 14), то шаг их расположения будет

---

Шаг размещения отверстий в этом ряду .

Для расчета количества поглощаемого жидкостью кислорода найдем по (2.18) частоту вращения мешалки

Значение критерия Рейнольдса при перемешивании жидкости



Соответственно этому значению из [4] находим для турбинной мешалки в сосуде с перегородками

Мощность, затрачиваемая на перемешивание гомогенной жидкости, по (1.19)



Согласно (2.27) мощность, затрачиваемая на перемешивание газожидкостной смеси при



а диссипация мощности



Коэффициент диффузии кислорода в воде при в соответствии с данными табл. 4



Объемный коэффициент массопереноса в жидкой фазе по формуле (2.26)



Абсолютное давление в аппарате на половине высоты уровня жидкости



Равновесная концентрация кислорода на границе раздела фаз согласно (2.3) при его концентрации в воздухе и величине , принятой по табл. 9.8,



Количество кислорода, поглощенного культуральной жидкостью (водой), по (2.2)



2.2.Пример расчета барботажного колонного реактора

Подобрать барботажный реактор непрерывного действия для каталитического окисления угловодородов со средней молекулярной массой

---

.

Производительность реактора по жидкости . Расход воздуха, приведенный к нормальным условиям ( ), составляет . Температура реакции ), давление , время реакции до требуемой степени превращения . Реакция экзотермическая, теплота реакции при окислении 1 кг сырья. Температура хладагента должна быть не ниже .

Решение.

Теплофизические свойства рабочей жидкости в колонне при температуре ),: плотность ); вязкость ); поверхностное натяжение ; удельная теплоемкость ; теплопроводность ; удельная теплота испарения жидкости .

Тепловой поток реакции



Для отвода теплоты реакции используем воду (конденсат) с начальной температурой , нагреваемую в реакторе до температуры . В этом случае средний температурный напор при и составит



Примем предварительно общий коэффициент теплопередачи Полагая при предварительном расчете равенство в (2.9) тепловых потоков

---

, получим ориентировочную площадь поверхности теплообмена в реакторе



Объем жидкости в реакторе должен быть



Приняв предварительно среднее газосодержание в аппарате , найдем по (2.6) его рабочий объем (объем газожидкостной смеси)



Удельная теплообменная поверхность аппарата , что менее 10 , следовательно, в качестве реактора можно взять барботажную колонну.

При гидравлическом расчете барботажной колонны примем приведенную скорость газа Тогда при расходе газа, приведенном к рабочим условиям.



получим внутренний диаметр колонны



Примем диаметр колонны . Действительная скорость газа в колонне составит



При плотности воздуха при рабочих условиях



объемное газосодержание системы в колонне по (2.24) будет



Для расчета высоты газожидкостной смеси в колонне примем объем части аппарата, расположенной ниже барботера,



где - расстояние от барботера до днища колонны, - объем днища, [4].

Высота газожидкостной смеси в соответствии с (9.78):



Общая высота колонны



где

---

Смотрите также файлы

• Срок прохождения практики с 07 ноября 2022 г по 04 декабря 2022 г.docx

• Отчет по производственной практике пм 01 транспортировка грузов 23. 01. 07 Машинист крана (крановщик) Обучающийся.docx

• Выполнение практических заданий по дисциплине микроэкономика.docx

• Адаптация ребенка к условиям дошкольного учреждения.doc

• Задание Отметьте значком V героя рассказа, которого боялись котята а кошка г собака б сова д пчела в орёл е лягушка Задание 2.docx