Барботирование

БАРБОТИРОВАНИЕ (от французского barboter - взбалтывать, перемешивать), пропускание газа или пара через слой жидкости под давлением. Барботирование применяют в периодических процессах (газ пропускают через неподвижную жидкость) и в непрерывных (противоток жидкости и газа). Барботёрами служат трубы с мелкими отверстиями (1-10 мм), ситчатые или колпачковые тарелки массообменных аппаратов и пр.

При малой приведённой скорости пропускания газа, когда отдельные пузырьки движутся со скоростями, близкими к скорости свободного всплытия, имеет место пузырьковый режим барботирования. При высоких скоростях истечения над отверстиями барботёра образуются газовые струи, при разрушении которых возникают пузырьки различных размеров и формы. Пузырьки непрерывно сталкиваются, сливаются и дробятся; их движение по траекториям, заметно отклоняющимся от вертикальной, обеспечивает циркуляцию жидкости в объёме всего барботажного слоя. При дальнейшем увеличении скорости газа струйный режим барботирования переходит в режим фонтанирования, сопровождающийся сильным ценообразованием (при наличии в жидкости примесей ПАВ стабильность пены увеличивается) и большим брызгоуносом. Для определения основных характеристик барботажного слоя применяют эмпирические уравнения и упрощённые аналитические модели.

Широкое распространение барботирования в технике связано главным образом с высокими коэффициентами межфазного переноса энергии и вещества, что обеспечивает эффективность барботажных процессов. Барботирование используют при абсорбции, ректификации, химических превращениях, перемешивании жидкостей, нагревании их острым паром и др.

Лит.: Уоллис Г. Одномерные двухфазные течения. М., 1972; Кутателадзе С. С., Стырикович М. А. Гидродинамика газожидкостных систем. 2-е изд. М., 1976.