5 / 58
Научный журнал НИУ ИТМО. Серия «Процессы и аппараты пищевых производств» № 2, 2017
5
ж
ρ
– плотность жидкости, кг/м
3
.
В многочисленных исследованиях гидродинамических режимов и газосодержания в трехфазных
системах объектами исследования были вода (прозрачные углеводороды) в качестве жидкой фазы
и воздух (азот) в качестве газовой фазы [4, 6, 9].
Целью данной работы являлось изучение гидродинамического аспекта именно гидрирования
растительного масла, при этом была испытана система хлопковое масло–водород в рабочих условиях
процесса. Практическое значение проводимых исследований заключается в получении новых
зависимостей, которые могут быть применены при проектировании реакторов с восходящим потоком
газожидкостной смеси.
Объекты и методы исследования
В данной работе изложены результаты экспериментального исследования режимов течения
и газосодержания в системе водород–хлопковое масло–твердые частицы катализатора. Опыты
проводились в стеклянной колонне с внутренним диаметром 0,035 м с высотой слоя 1 м. Твердые
частицы никель-алюминиевого катализатора неправильной формы имели размер 3–5 мм. Жидкость
представляла собой 4,2% раствора гексана в хлопковом масле, вязкость и плотность которого
соответствуют вязкости и плотности хлопкового масла при температуре гидрирования [1, 2].
На рисунке 1 представлена схема установки для изучения режимов течения и газосодержания
в трехфазной системе — неподвижный катализатор–восходящий поток жидкости (хлопковое масло +
4,2% гексана) и газа (водород). Раствор подавался дозирующим насосом 6 в смеситель перед реактором
2, где смешивался с водородом, после чего смесь поступала в реактор 1. Расход водорода измерялся
газовым счетчиком 4, расход жидкости мерной бюреткой 7. Перепад давления на сухом и увлажненном
слое определялся дифманометром, подключенным к линиям отбора проб.
Рисунок 1 – Схема установки для экспериментальных исследований газосодержания и гидродинамических
режимов в системе хлопковое масло–водород:
1
– реактор;
2
– смеситель;
3
– ресивер;
4
– газовый счетчик;
5
– сепаратор,
6
– дозирующий насос,
7
– мерная бюретка
Динамическая составляющая общего объема жидкости определялась методом отсечек как
разность объемов жидкости, слитой из колонны полностью заполненной жидкостью и из колонны
заполненной газожидкостной смесью. Статическая составляющая – гравиметрическим методом [4].
Режимы течения жидкости наблюдались визуально. Исследованный диапазон скоростей жидкости
и газа соответствует условиям гидрирования растительного масла на неподвижном катализаторе.
Электронная Научная СельскоХозяйственн я Библиотека