Массообменные процессы. Никалаев Г.И - 48 стр.

где                                                                                                   Распределитель дисперсной фазы для насадочных колонн
                                        1, 41                             −0 , 35
                         8R   2
                                                           gd ρ
                                                             3   2
                                                                                                следует подбирать так, чтобы из него выходили капли того же
           a = 1 + 6750                     We 0,706   0   д
                                                                                  ;
                                                                                                 размера (или немного крупнее), что и равновесный размер капель
                         1,8 + We                        µд µс     
                                                                                                 внутри насадки.
        β = 0,28+0,4ехр[-0,56(α – 1)];                      We = ρдwN2d0/σ.                           Размер элементов насадки для экстракционных колонн не
     Уравнение (3.16) приближенно описывает размер                                               должен быть слишком мал. Считается, что диаметр кольцевой
образующихся при струйном истечении капель в тех случаях,                                        насадки должен быть больше критического размера колец,
когда распад струи происходит в .результате образования на ее                                    определяемого по уравнению:
поверхности возмущений, симметричных относительно оси.
     Приведенные уравнения позволяют рассчитать средний                                                            d нас.кр = 2,42 σ / (п∆ρ ).                  (3.19)
размер капель, образующихся при истечении дисперсной фазы из
                                                                                                      При меньшем размере элементов насадки колонны работают
отверстий тарелок или распределителя дисперсной фазы. Внутри
                                                                                                 с низкой эффективностью. Вследствие сильной коалесценции
колонны капли могут укрупняться вследствие коалесценции.
Однако учесть количественно эффект коалесценции пока не                                          капель дисперсная фаза в этом случае движется внутри насадки
представляется возможным. Поэтому приведенные уравнения                                          полностью или частично не в виде капель, а в виде сплошного
применяют для расчета размеров капель в распылительных и                                         каналообразного потока, что приводит к резкому уменьшению
тарельчатых экстракционных колоннах без учета коалесценции                                       межфазной поверхности.
(которая в этих аппаратах обычно не очень интенсивна).                                                В экстракторах с механическим перемешиванием размеры
     В насадочных колоннах капли движутся в узком                                                капель также обусловливаются совокупностью процессов распада
пространстве внутри насадки, непрерывно сталкиваясь с                                            и коалесценции капель внутри аппарата. Средние поверхностно-
материалом насадки и друг с другом. Это приводит к частой                                        объемные диаметры капель рассчитывают на основе опытных
коалесценции и повторному редиспергированию капель. В                                            данных. Так, для роторно-дисковых экстракторов можно
результате устанавливается некоторый равновесный размер                                          применять следующее эмпирическое уравнение [3]:
капель. Для его расчета можно использовать следующее
эмпирическое уравнение [2]:                                                                                                          µ c0,3σ 0,5
                                                                                                                    d = 16,7                                ,   (3.20)
                            σ 
                                         0,5
                                                 wот εФ 
                                                                                                                             (nD p )0,9 ρ c0,8 g 0,2 N 0,23
                  d = 0,92                               ,                      (3.17)
                            g∆ρ                  w
                                                  д (1 − Ф )                                   где Dp — диаметр дисков; N — число дисков в экстракторе.
где ε – удельный свободный объем насадки; wот – относительная                                         Опубликован ряд других эмпирических уравнений для
скорость капель, рассчитываемая для насадочных колонн по                                         расчета средних размеров капель в роторно-дисковых и других
уравнению:                                                                                       экстракторах с подводом внешней энергии [1, 3, 4].
                   wот = wд/(ε Ф)+wс/[ε (1 – Ф)].       (3.18)

                                         92                                                                                           93