Способ проведения массообменных и реакционных процессов

(57) ных Цел Бюл, М.34 общей и н Курнакова симов, А. В кий и В, А еорганическои хиЗевакин, Мал юсов 4) СПОСОБ ПРОВЕДЕНИЯ МАССООБ ЕННЫХ И РЕАКЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ Изобретени ведения массо процессов и мо мической и см мышлен ности,относится к способам пробменных и реакционных ет быть использовано в хижных с ней областях прооба заключается в том, ространственных и вреградиентов поверхности одновременное их дит в одном обьеме, что льно расширить возможенения динамических хафазной поверхности, а еличить скорость массоСущность спос что разделение п менных локальных ного натяжения сочетание происхо позволяет значите ный диапазон изм рактеристик меж следовательно, ув переноса,На фиг, 1 пред периментов для ч ночном течении ж скорость течения ставлены результаты экссла Рейнольдса при пледкости Ве =-50, Средняяленки жидкости равна внутпуса подВе з =0.09 м/с. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССРИ. 1503833, кл, В 01 О 3/00. 1983. Использование: в химическои и смежс ней областях промышленности.ью изобретения является интенсификаия проведения процесса массообмена. ущность изобретения: осуществляют равомерное вращение высокопотен циального ентрального электрода, снабженного элеентами неоднородности, со скоростью, авной поверхности скорости гравитационого стекающей пленки жидкости. причем олярность вращающегося центрального лектрода принимают как положительной. ак и отрицательной. 1 з,п, ф-лы, 4 ил. где г = 1,52 10 м /с - коэффициент кинематической вязкости эталона при 20"С, 9 = 9.81 м/с - ускорение свободного паде 2ния.Скорость движения на наружной поверхностисон =1,5 в= 0,14 м/сОкружная скорость вращения электрода (и = 3,01/с), Ч= 2 лги =0,13 м/с, где г= 7 10 м-радиус высокопотенциального электрода.на фиг. 2 - результаты экспериментов для йе = 110 и и = 55 1/с в = 0.15 м/с; шн = 0,23 м/с: Ч = 0,24 м/с: на фиг. 3 представлены результаты экспериментов для Ве =- 300 и и = 10 1/с ю = 0,3 м/с: и)= 0,45 м/с: / = 0,44 м/с. на фиг. 4 - результаты экспериментов для Ке = 800 и и = 20 1/с ь.=0,59 м/с; вн = 0.88 м/с; Ч = 0,88 м/с.Способ осуществляют следующим образом.Пленка жидкости стекает вниз по ренней поверхности заземленного кор аппарата. Электрический потенциал1761170 50 ают на центральный вращающийся электрод. Напряженность электрического поля изменяют в пределах 0 - 16 кВ/см,При наложении электростатического поля на полярную жидкость происходит его взаимодействие с собственным дипольным моментом молекулы. Образующийся при этом вращающийся момент ориентирует оси диполей параллельно направлению внешнего поля. Возникшее внутри жидкости поле поляризационных зарядов и их взаимодействие между собой приводит к понижению поверхностного натяжения и при этом обуславливает появление пондеромоторной силы, направленной из жидкости в газ. Эта сила усиливает динамическую неустойчивость пленочного течения, приводит к возникновению локальных градиентов поверхностного натяжения и к дополнительной турбулизации межфаэной поверхности. В этом случае изменяются волновые характеристики пленочного течения, а именно, возрастает амплитуда и частота волн, что приводит к интенсификации массоотдачи в жидкой фазе,На участке гравитационно стекающей пленки жидкости вдоль всей длины элементов неоднородности вследствие большей напряженности и неоднородности электрического поля, возникают и усиливаются существующие локальные градиенты поверхностного натяжения, изменяются волновые характеристики пленочного течения, что приводит к турбулизации межфазной поверхности. Вращение же высоковольтного центрального электрода с элементами неоднородности, приводит к появлению не только пространственных, но и временных локальных градиентов поверхностного по всей длине орошаемой поверхности. Возникающая в этом случае благоприятная гидродинамическая структура по всей длине массообменного участка приводит к интенсификации процесса массообмена. Максимальная скорость массо- передачи наблюдается при равномерном вращении центрального электрода со скоростью, равной поверхностной скорости гравитационно стекающей пленки жидкости.5 П р и м е р, Десорбцию кислорода изэтилового спирта в поток инертного газа (азота) в электрическом поле изучали в пленочной массообменной колонне с внутренним диаметром 31 мм и длиной 200 мм.10 Высоковольтный вращающийся электрод,изготовленный из металлической проволоки диаметром 4 мм; с элементами неоднородности в виде металлической рамки с шагом 50 мм, общей длиной 150 мм и шири ной 150 мм, располагался внутри заземленного корпуса массообменной колонны.Равномерное вращение центрального электрода с различной скоростью осуществлялось в шарикоподшипниках с помощью 20 привода, находящегося в диэлектрическомкорпусе, Концентрация кислорода измерялась на входе и выходе из аппарата, Брызгоунос отсутствовал. Результаты экспериментов представлены на фиг, 1, 25 Таким образом, при осуществлениипредложенного способа повышается эффективность процесса массообмена,Формула изобретения 30 1. Способ проведения массообменных иреакционных процессов, заключающийся во взаимодействии газовой и жидкой фаз в пленочном массообменном аппарате с электродом при наложении электрического по ля, отлича ющийся тем, что,с цельюинтенсификации процесса массообмена за счет усиления турбулизации межфазной поверхности осуществляют равномерное вращение высокопотенциального централь ного электрода, снабженного элементаминеоднородности, со скоростью стекающей пленки жидкости.2, Способ по и, 1, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что полярность вращающегося цент рального электрода принимают как положительной, так и отрицательной.1761170ЖРСоставитель С,Баранова Техред М.Моргентал Корректор С,Патрушева Заказ 3204 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10