19. Диффузионные критерии подобия, использованные в расчётах, их физический смысл.

Критерий Нуссельта характеризует отношение плотности теплового потока конвективной теплоотдачей к плотности теплового потока кондукцией в слое текучей среды вблизи стенки.

– диффузионный критерий Нуссельта для газовой фазы.

– критерий Нуссельта для жидкой фазы.

Критерий Рейнольдса характеризует режимы течения жидкостей и газов. Ламинарное ("слоистое") и турбулентное (вихровое) течения разграничиваются друг от друга значением этого критерия.

– критерий Рейнольдса для газовой фазы.

– модифицированный критерий Рейнольдса для стекающей по насадке пленки жидкости.

Критерий Прандтля показывает отношение скорости диффузии вещества к его температуропроводности.

– диффузионный критерий Прандтля для газовой фазы.

– диффузионный критерий Прандтля для жидкости.

20. Назначение и организация процесса десорбции. Методы десорбции.

Этот процесс, обратный абсорбции, применяют для выделения поглощенного газа (абсорбтива) из абсорбента и получения его в чистом виде, а также для повторного использования абсорбента в процессе абсорбции. Для проведения десорбции газа из жидкости необходимо, чтобы концентрация этого газа в газовой фазе была ниже концентрации, соответствующей равновесной в системе газ-жидкость.

Для проведения процесса десорбции используют 3 следующих метода:

1) отгонку в токе инертного газа или водяного пара;

2) отгонку под действием подводимой к абсорбенту теплоты;

3) отгонку при снижении давления над абсорбентом.

На практике широко распространены комбинированные методы десорбции (например, десорбция при снижении давления над адсорбентом и одновременном его нагреве).

21. Как интенсифицировать процессы абсорбции и десорбции?

Особенностью схем с рециркуляцией жидкости и газа является увеличение скорости движения рециркулирующей фазы через аппарат путем увеличения ее общего расхода, что приводит к увеличению коэффициента массопередачи по этой фазе при некотором уменьшении движущей силы процесса.

При рециркуляции жидкости в ветви рециркулирующего абсорбента может быть установлен холодильник для отвода выделяющейся в процессе теплоты, что позволяет интенсифицировать процесс абсорбции путем увеличения растворимости газа.

Десорбция - процесс выделения поглощенного газа из абсорбента, который производят с целью регенерации поглотителя для его повторного использования либо получения ранее уловленного компонента в чистом виде.

22. Типы насадок и требования, предъявляемые к насадкам.

Н асадкой называется короткий отрезок трубы, присоединенный к отверстию в тонкой стенке. Насадки делятся на 3 основные группы:

1) Цилиндрические – внешние 1 и внутренние 2.

При истечении жидкости из цилиндрического насадка сечение выходящей струи и сечение отверстия одинаковы, а это значит, что коэффициент сжатия струи = 1.

2) Конические – сходящиеся 3 и расходящиеся 4.

В конических сходящихся насадках вакуум не образуется, т.к. скорость сжатых сечений меньше, чем скорость на выходе.

Применяют в инженерной практике для получения больших выходных скоростей, увеличения силы и дальности полета струи жидкости: в пожарных брандспойтах, в форсунках для подачи топлива, гидромониторах для размыва грунта, фонтанных соплах, соплах активных гидравлических турбин, водоструйных насосах – для увеличения кинетической энергии струи.

Свойство конических расходящихся насадок – переходить без больших потерь большую скорость в узком сечении в малую в широком обусловливает их применение в качестве преобразователей скоростной энергии в потенциальную – в давление в диффузорах, каналах направляющего аппарата центробежных насосов, во всасывающих трубах турбин, для замедления подачи смазочных масел.

3) Коноидальные - с закругленными по форме сжатия струи стенками 5.

Выполняется по форме сжимающей струи, благодаря чему обеспечивает безотрывность течения внутри насадки и параллельность струек в выходном сечении. Несмотря на то, что коноидальные насадки дают наибольшие выходные скорости и расходы, их сравнительно редко применяют главным образом из-за сложности изготовления. Коноидальный насадок выполняется по форме сжатой струи и поэтому обеспечивает безотрывность течения внутри насадки.

Требования, предъявляемые к насадкам:

1) Обладать по возможности большой поверхностью в единице объема;

2) Хорошо смачиваться орошающей жидкостью, т.е. материал насадки по отношению к орошающей жидкости должен быть лиофильным;

3) Оказывать малое гидравлическое сопротивление газовому потоку, т.е. обладать большим значением свободного объема или сечения насадки;

4) Создавать возможность для высоких нагрузок аппарата по жидкости и газу. для этого насадка должна иметь большие значения удельной поверхности и свободного сечения насадки;

5) Иметь малую плотность;

6) Равномерно распределять орошающую жидкость;

7) Быть стойкой к агрессивным средам;

8) Обладать высокой механической прочностью;

9) Иметь невысокую стоимость.