Барботірованіе
Барботірованіе
(від франц. barbotage - перемішування), пропускання через шар рідини
бульбашок газу або пари, яка диспергуючих в барботер - трубах з дрібними
отворами, тарілках з отворами, ковпачками і т. п. Б. застосовують у
періодичн. процесах (при цьому рідина в цілому покоїться в апараті) і
безперервних (газ диспергуючих в потік рідини в умовах перехресного струму
або протитоку).
При
малій швидкості газу vnp окремі бульбашки рухаються зі швидкістю, близькою до
швидкості своб. спливання. Швидкість дрібних бульбашок (діаметр d 
0,1
мм) можна оцінювати за що випливає з закону Стокса ф-ле: v = 0,5 d2, де d
виражений в мм, v-в м/с. При d> 12 мм 
, Де 
-прискорення своб. падіння. При малій vnp розмір бульбашок збільшується з
зростанням діаметру отворів барботер і поверхневого натягу рідини.
Для оцінки відривного діаметру бульбашок м. б. використана ф-ла: 
, Де d0-діаметр отворів барботер, 
-поверхневий натяг, 
-різниця
щільності рідини і газу. Зі збільшенням діаметра форма пухирців значно
відхиляється від сферичної.
При
пропущенні газу з високими швидкостями закінчення над отворами барботер
утворюються струменя. На нек-ром відстані струменя руйнуються, породжуючи потік
бульбашок. У результаті рідина заповнюється бульбашками неоднакових розміру і
форми. При достатньо високій концентрації бульбашок вони безперервно
стикаються один з одним, зливаються і дробляться; зростає дисперсія їх
розмірів.
Бульбашки
в барботажном шарі рухаються нестійка по розл. траєкторіями, помітно
відхиляються від вертикалі. Для рідини характерна досить інтенсивна
циркуляція в обсязі всього барботажного шару. При рівномірному підводі газу до
вхідного перетину барботер висхідний струм рідини знаходиться в центрі колони,
спадний - біля її стінок. Через циркуляції середня швидкість руху газу в
барботажном шарі може у багато разів перевищувати швидкість своб. спливання
поодиноких бульбашок у спочиваючої рідини.
Барботажний
шар неоднорідний за висотою (особливо при високих vпр). Над отворами
барботер при досягненні певної швидкості закінчення утворюються газові
струменя, а над ними - бульбашковий шар. Останній практично завжди
закінчується шаром піни, висота і стабільність до-рій збільшуються за наявності
домішок ПАР або зважених твердих частинок. Руйнування бульбашок супроводжується
викидом крапель (освітою бризок). У відповідності зі структурою шару
змінюється по висоті і його газосодержаніе. При цьому можна виділити три
характерних ділянки: початковий, що відповідає переходу від газосодержанія в
отворах барботер до газосодержанію в зоні бульбашок; стабілізований,
збігається з бульбашкової зоною; перехідний, на к-ром відбувається різке
збільшення газосодержанія, що починається в зоні бульбашок і включає зони піни
і бризок. Механіка барботажного шару розроблена ще недостатньо повно. На
практиці при визначенні його осн. характеристик часто застосовують емпіріч. ур-ня
і прості аналит. моделі.
Широке
поширення Б. в техніці пов'язане гол. обр. з високими коеф. міжфазної
переносу енергії і в-ва, а також з великими межфазовимі пов-ня в одиниці
об'єму середовища, до-рие порівняно легко м. б. досягнуті в барботажном шарі. Б.
використовують при абсорбції, ректифікації, хім. перетвореннях, перемішуванні
рідин, нагріванні їх гострим паром та ін
Список літератури
Уолліс
Г., Одномірні двофазні течії, пров. з англ., М., 1972;
Кутателадзе
С. С, Стиріковіч М. А., Гідродинаміка газорідинних систем, 2 изд., М., 1976;
Рамм
В. А., Абсорбція газів, 2 изд .. М., 1976.
Для
підготовки даної роботи були використані матеріали з сайту http://www.xumuk.ru/
