GÁZ – FOLYADÉK ÉRINTKEZTETÉS A gázmosás, az abszorpció, a levegőztetés, a flotálás, stb… műveletek legfontosabb eleme. Alapvető igény a gáz és a folyadék bensőséges, nagy felületen történő érintkeztetése! 1.Buborékoltatás 2.Porlasztás (cseppképzés) 3.Filmképzés Megvalósítása
A nagy felület létrehozásának energiaigénye függ -Felületi feszültség -Viszkozitás -Nedvesítési szög (adalékokkal befolyásolhatók)
Egyenáramú Ellenáramú Folyadék-gáz érintkeztetés Egyenáramú
Ellenáramú
ρf σf ρg vG Fg dLuk 1.Buborékoltatás Szabad buborékolás Felületi feszültség Kapilláris erő dLuk vG A buborék leválásakor: Felhajtóerő = Kapilláris erő
A képződött buborékok azonos méretűek, egymástól függetlenül emelkednek. Ha az egységnyi idő alatt keletkező buborékok száma: N [1/s] A szabad buborékolás térfogatárama:
vog ~ d2 vog ~ állandó
Sugaras buborékolás: A buborékok nem függetlenek egymástól (buborék láncolat) Méretük különböző Képződésükben a levegő kinetikus energiája is szerepet játszik dB Vlevegő Láncszerű Szabad Vkritikus
σf A buborék keletkezésének feltétele: r Δp A buborékoltatáshoz szükséges túlnyomás: Δp = h.g. ρf + 2σf /r + ΔpGÁZ-KINETIK. v2g . ρg /2 A folyadék hidrosztat. nyomása Az új felület létrehozásához 2.r.π.σf = r2. π. Δp Nyomóerő Felületi fesz. Δp = 2σf /r
Buborékképző készülékek: 1. Anyagai: -Pórusos csövek (fém, kerámia…) -Rostlemezes fenék -Perforált műanyag felületek Fő cél lehet; pl.oxigén elnyeletése vízben: vBEVITT GÁZ = …..[m3/m2.h] nagy legyen Kg elnyelt gáz / az elnyeletéshez szükséges munka=…… [kg/kWh] minnél kisebb
2.Főbb típusai: Barbotálók, Messner-féle fólia, Buboréktorony
Keverős buborékoltató Levegő Folyadék
Buborékképzés elnyelt gáz felszabadulásával elnyeletés A vízben oldott buborékképződés
Expanzió-buborékképződés Elnyeletés 4-6 bar nyomáson
Folyadék Gáz
Habkolonna: vGÁZ Δp Buborék Hab Kihordás 1..1,2 m/s Hab: Intenzív mozgású, dinamikus egyensúlyban levő gáz-folyadék keverék -habstabilitás (szilárd habok) -habtörés -adalékok