ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Обшая оценка моделей продольного перемешивания из "Общий курс процессов и аппаратов химической технологии" С конструктивной точки зрения при выборе моделей Пр.П для описания структуры потоков целесообразно руководствоваться следующими общими правилами. [c.638] К модели ив близки потоки в аппаратах с большим отношением длины L к определяющему поперечному линейному размеру D L/D 1), например аппараты с большим количеством параллельных длинных и узких труб, некоторые аппараты с насадкой, в особенности с мелкой (неподвижный слой). [c.638] Ячеечной модели неплохо следует движение потока в аппаратах с достаточно выраженным секционированием при интенсивном перемешивании в каждой секции к таким относятся (применительно к жидкой фазе) каскад смесительных аппаратов (см. рис. 8.16, б), тарельчатые (ректификационные, абсорбционные и др.) колонны (рис. 8.16, а) и т. п. [c.639] Диффузионной модели могут близко следовать потоки в аппаратах, не имеющих четкого секционирования и характеризующихся ограниченным соотношением L/D к таковым относятся насадочные аппараты (с достаточно крупными элементами насадки), барботажные (по газовой фазе по жидкой — лишь при весьма низких расходах газа), распылительные и некоторые другие аппараты сюда же нередко можно отнести структуру потока в одной ступени ХТА при не очень интенсивном перемешивании (жидкость на тарелке и т. п.). [c.639] Для описания структуры потоков в некоторых аппаратах в равной мере подходят ячеечная и диффузионная модели (скажем, ХТА с нечетким секционированием). Вместе с тем встречаются аппараты, для которых все представленные выше модели Пр.П применимы весьма приближенно (см. разд. 8.5.2). [c.639] Кривые, описывающие ячеечную или диффузионную модель, наряду с Тср и Со содержат еще один параметр — п или Peg. Модельные описания в обобщенной форме характеризуются одним параметром (п или Рсэ). Таким образом, ЯМ и ДМ — одно-параметрнческие модели, иначе — модели первого уровня. [c.639] 17) следует, что модели первого уровня в предельньк ситуациях переходят в модели нулевого уровня. Наглядно такие переходы иллюстрируются рис. 8.21 стрелки и сплошные линии, снабженные надписями, указывают условия и пути предельных переходов. Связи рассмотренных моделей с моделями более высоких уровней (штриховые линии) будут затронуты в разд. 8.5.2. [c.640] Рассмотрим качественно (рис. 8.22) некоторые из таких моделей более высокого уровня на примере аппаратов с псевдоожиженным слоем (ПС). [c.641] Для потоков с застойными зонами обычно характерны длинные хвостовые участки выходной кривой. Их появление вызвано затрудненным обменом частицами с застойной зоной при использовании меченых частиц (трассера) они очень медленно вымываются потоком немеченых частиц из этой зоны. [c.641] Для потока с коротким байпасом характерно быстрое появление заметной концентрации трассера на выходной кривой в дальнейшем выходная кривая может иметь различную форму — в зависимости от характера основного потока в РЗ. [c.642] При устремлении доли байпасирующего потока к нулю или интенсивности его обмена веществом с основным газовым потоком — к бесконечности рассматриваемая двухпараметрическая модель переходит в модель более низкого уровня. Она в случае псевдоожиженного слоя может перейти в модель ИП, если газ идеально перемешан (так бывает, когда ТМ обладает сильными адсорбционными свойствами) возможен переход и к модели ИВ (когда ТМ такими свойствами не обладает). В промежуточных ситуациях возможен переход и к ДМ. [c.642] Из приведенных примеров видно, что модели более высокого уровня в предельных условиях не всегда переходят в модели сле ющего (более низкого) уровня. В ряде случаев при предельных переходах происходит перескакивание через уровень (например, от модели второго уровня к модели нулевого). [c.642] Следует особо упомянуть о двухпараметрической диффузионной модели. В отличие от однопараметрической (она использует только один параметр — Peg, базирующийся на Е), двухпара-метрическая ДМ учитывает перенос вещества не только в продольном, но и в поперечном направлении. Поэтому здесь наряду с коэффициентом продольного перемещивания Ei фигурирует еще и коэффициент Er, характеризующий интенсивность поперечного (радиального) перемешивания. Появление двухпараметрической ДМ обусловлено тем, что в некоторых аппаратах распределение элементов потока по времени пребывания существенно зависит от интенсивности радиального переноса. И поэтому эффективность процесса в таких ХТА в значительной мере определяется поперечным переносом (теплоты, вещества и т.п.). Он может быть затруднен, и тогда диффузионные (при переносе теплоты — термические) сопротивления радиальному переносу игнорировать нельзя он может быть достаточно интенсивен, и тогда надо учитывать выравнивание интенсивных свойств потока (температур, концентраций и др.) в поперечном сечении. Эти эффекты и учитываются коэффициентом Er (в случае теплопереноса — коэффициентом эффективной радиальной теплопроводности Хд). Примерами здесь могут служить химические процессы с высокими тепловыми эффектами в трубках с неподвижным слоем катализатора (отвод теплоты через слой и стенки трубок) или химические превращения в ламинарно движущихся тонких жидкостньк пленках (заметное выравнивание концентраций реагентов по толщине пленки). [c.643] Для описания реальных потоков в ХТА приходится применять и более сложные —комбинированные — модели. [c.643] Вернуться к основной статье