OBLICZANIE POWIERZCHNI
WYMIANY MASY W WYBRANYCH
TYPACH ABSORBERÓW

Przygotowała:
Anna Stasiów

POWIERZCHNIA WYPEŁNIENIA



Powierzchnia pęcherzy

gazowych – barbotaż



Powierzchnia kropli

spadających- hydraulika
rozpylania

BARBOTAŻ

Powierzchnia wymiany masy jest powierzchnią

pęcherzyków, jeżeli nie występuje piana lub silne
pryskanie

BARBOTAŻ

Wtedy:

Z porównania wynika, że

BARBOTAŻ

BARBOTAŻ

gdzie:

BARBOTAŻ

gdzie: ω

0

– prędkość liczona na pustą kolumnę, np. pod

półką, [m/s],
f – przekrój kolumny pustej, [m

2

].

Poniewa
ż

BARBOTAŻ

Przy założeniu, że
ω≈0,25 m/s
przeciętnej prędkości
wznoszenia się
pęcherzyków w
przepływie
łańcuchowym,
otrzymujemy:

Dla aparatu
wyposażonego w n
półek powierzchnia
całkowita wyniesie:

BARBOTAŻ

Należy pamiętać, że objętość cieczy V

c

=fH

jest tu tylko wielkością obliczeniową i nie
odpowiada istotnej ilości cieczy na półce,
gdyż:



Objętość V

c

liczy się tylko od górnego brzegu

szczelin czy otworów podających gaz, podczas
gdy cieczy poniżej tego poziomu nie wlicza się ,



Część objętości w warstwie V

c

jest zwykle zajęta

elementami konstrukcyjnymi, jak dzwonki, itp.

BARBOTAŻ

Podany sposób wyznaczania powierzchni wymiany

masy daje powierzchnię minimalną. Na skutek

deformacji pęcherzyków zachodzi nierówność:

F

rzecz

>F

teor

Teoria barobtażu nie uwzględnia również

powierzchni wytworzonej przez pianę na

powierzchni cieczy i powierzchni kropel

porywanych przez czynnik gazowy.

BARBOTAŻ

BARBOTAŻ

HYDRAULIKA ROZPYLANIA

Powierzchnię czynną wymiany masy określamy przy

upraszczającym założeniu, że objętość kropli w czasie procesu
absorpcji czy desorpcji nie zmienia się w sposób znaczny, wtedy

d≈const

ω≈const

k

A

≈const

Wymianę masy, odniesioną do jednej kropli w czasie jej spadania

τ, można przedstawić w postaci:

Jeżeli:

HYDRAULIKA ROZPYLANIA

Powierzchnia sumaryczna kropel F m

2

, otrzymana przy rozpyleniu

pewnej objętości cieczy V m

3

, jest łatwa do wyznaczenia. Objętość

rozpylonej cieczy musi się znaleźć we wszystkich kroplach

Stąd ilość kropel:

Ponieważ każda kropla reprezentuje powierzchnię F

j

=πd

2

,

powierzchnia całkowita wyniesie:

HYDRAULIKA ROZPYLANIA

Powierzchnia rozwinięta kropel przy rozpyleniu 1m

3

cieczy

d,
mm

0,05

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,8

1

1,5

2

a’,
m

2

/m

3

1200
00

6000
0

3000
0

2000
0

1500
0

1200
0

1000
0

7500 6000 4000 3000

Powierzchnia rozwinięta objętości cieczy V:

Podstawiając do
równania:

Otrzymamy:

HYDRAULIKA ROZPYLANIA

Jeżeli natężenie przepływu cieczy będzie V

*

m

3

/h, to w czasie τ

dopłynie porcja V= V

*

τ i wymieni ciecz poprzednią. Zatem:

A stąd:

Obliczenie można zatem zastąpić obliczeniem wymiennika masy o
ruchu ciągłym przy pomocy normalnego wzoru

Gdzie:

Określa powierzchnię kropel będących w
zawieszeniu