W wielu procesach w kolumnach wypełnionych będących zasadniczo wymiennikami masy dużą rolę odgrywa wymiana ciepła. Do opisu modelowego takich procesów potrzebna jest znajomość kinetycznych współczynników wymiany ciepła. W niniejszej pracy przebadano wymianę ciepła w kolumnie wypełnionej ceramicznymi pierścieniami Raschiga. Pomiary przeprowadzono na układzie woda-powietrze. Eksperymentalne wartości współczynnika wnikania ciepła obliczano na podstawie zmodyfikowanego modelu Hoblera z uwzględnieniem tzw. współczynnika Ackermanna. Uzyskane w wyniku przeliczeń wartości współczynników wnikania ciepła porównano z wartościami otrzymanymi za pomocą tzw. analogii Chiltona-Colburna zastosowanej do wzorów Mersmanna określających współczynnik wnikania masy w fazie gazowej. Uzyskana umiarkowana zgodność (średnio +21.8% i -18.6%) świadczy o poprawności dokonanych założeń i potencjalnej zdolności zbudowanej instalacji do dalszych badań wymiany ciepła podczas bezpośredniego kontaktu gazu i cieczy. Na podstawie uzyskanych wyników można stwierdzić, że w przypadku braku bezpośrednich danych doświadczalnych, do obliczania wartości współczynników wymiany ciepła można stosować dostępne wartości współczynników wymiany masy przeliczone za pomocą analogii Chiltona-Colburna.
EN
Heat transfer plays the great role in many mass transfer processes taking part in packed columns. The correct values of heat transfer coefficients is needed for proper describing of these processes. The experiments were carried out in the air-water system in a packed column of 0.1 m ID. The main measured quantities were inlet and outlet temperatures of the liquid and of the vapour phases. The heat transfer were from the liquid to the vapour phase. Assuming no heat resistance in the liquid phase and the constant heat transfer coefficient in the column, one calculated heat transfer coefficients on the base of Hobler's model. The obtain experimental values were compared to the values obtained from an empirical Mersmann's correlation recalculated than using an analogy of heat and mass transfer. Because of the satisfactory agreement obtained one can state that the needed heat transfer coefficients in packed columns filled with different types of packing can be calculated on the base of suitable formula for mass transfer using the Chilton-Colburn analogy.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The paper presents results of the calculation of adsorption of volatile organic compounds (VOCs) on activated carbons. A simplified local-density model was combined with the Peng-Robinson equation of state and quadratic mixing rules to model adsorption of the most popular VOCs from air. The model was fitted to the adsorption data for pure components of the system over wide pressure range at one temperature. Only one temperature-independent empirical model parameter for each binary system (VOC-activated carbon) was used. The effects of temperature, pressure and adsorbent structure on the adsorption behaviour were studied.
PL
Przedstawiono wyniki obliczeń adsorpcji lotnych związków organicznych na węglach aktywnych. Do obliczeń modelowych adsorpcji najbardziej typowych przedstawicieli tych związków użyto uproszczonego modelu gęstości lokalnych w połączeniu z równaniem stanu Penga-Robinsona i kwadratowymi regułami mieszania. Dla każdej pary składników układu (węglowodór-węgiel aktywny) model wykorzystuje tylko jeden, niezależny od temperatury, parametr pochodzenia empirycznego, który obliczano na podstawie danych eksperymentalnych dla czystych składników w szerokim zakresie ciśnienia i w jednej temperaturze. Zbadano wpływ temperatury, ciśnienia i struktury adsorbentu na przebieg procesu adsorpcji.
W procesach dyfuzyjno-cieplnych mających zastosowanie m.in. przy oczyszczaniu przemysłowych i komunalnych wód ściekowych zawierających amoniak i dwutlenek węgla, kluczową rolę odgrywa równowaga międzyfazowa gaz-ciecz. W niniejszej pracy przeanalizowano ogólny model termodynamiczny opisujący równowagę w układzie H2O-NH3-CO2. Stwierdzając znaczne skomplikowanie modelu przeprowadzono pewne obliczenia w celu wyznaczenia granic możliwych uproszczeń. Zakładając doskonałość fazy gazowej, idealność fazy ciekłej oraz zaniedbując reakcje wtórne wyprowadzono wzory analityczne mogące służyć do szybkiego wyznaczania przybliżonych wartości stężeń równowagowych. Wartości te mogą służyć bądź do wstępnych decyzji projektowych bądź jako punkt startowy w dokładnych obliczeniach numerycznych. Na podstawie uproszczonego modelu wykonano szereg obliczeń testowych. Wyniki obliczeń wskazują, że ogromny wpływ na wartości stężeń równowagowych ma zjawisko dysocjacji elektrolitycznej cząsteczek CO2 i NH3. Wpływ ten jest szczególnie duży w zakresie stężeń od kilku do kilkuset ppm z jakim mamy do czynienia w przypadku oczyszczania wód ściekowych.
EN
The phase equilibrium gas - liquid plays the great role in the heat - diffusion processes which are widely used in treatment of industrial as well as communal waste water. The general thermodynamic model describing equilibrium in H2O-NH3-CO2 system has been analyzed in this work. Some calculation for determining of limits of possible simplifications were carried out because of complexity of general model. The analytic formulae for fast calculation of approximate values of equilibrium concentrations were derived on the base of some assumptions. Some test calculations were carried out on the base of simplified model. Results of the calculations indicate the great role of electrolytes dissociation of CO2 and NH3 on the phase equilibrium . The effect is particular great in the range of low concentration of the components.
The paper describes some turbulence measurements carried out in an experimental compound channel with flood plains. The surface of the main channel bed was smooth and made of concrete, whereas the floodplains and sloping banks were covered by cement mortar composed with terrazzo. Instantaneous velocities were measured be means of a three-component acoustic Doppler velocity meter (ADV) manufactured by Sontek Inc. This article presents the results of measurements of primary velocity, the distribution of turbulent intensities, Reynolds stresses, autocorrelation functions, turbulent scales, as well as the energy spectra.