ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Основные узлы аппаратов с псевдоожиженным слоем из "Основы техники псевдоожижения" Как известно, формирование псевдоожиженного слоя и диспергирование ожижающего агента происходят в зоне, непосредственно примыкающей к распределительному устройству (активная зона). Именно здесь в основном завершаются процессы тепло- и массообмена, а в ряде случаев — и химические реакции, так что эффективность технологического процесса в целом во многом зависит от конструкции газораспределительного устройства, определяющей гидродинамическую обстановку в активной зоне. [c.495] В аппаратах с псевдоожиженным слоем применяют разнообразные типы газораспределительных устройств, для правильного выбора и расчета которых необходимо учитывать как конструктивные особенности аппарата (размеры, форма), так и технологические характеристики процесса (температура, склонность частиц к агломерации, размер частиц, рабочая скорость газа, запыленность и загрязненность его посторонними примесями). [c.495] На практике чаще всего эти требования несовместимы, поэтому в каждом конкретном случае обычно удается выполнить лишь наиболее существенные из них. [c.496] Остановимся более детально на двух последних условиях, так как предыдущие не нуждаются в специальных пояснениях. Снижение потерь напора или уменьшение расхода энергии на дутье приобретают тем большее значение, чем меньше стоимость обрабатываемых веществ. В большинстве случаев энергетические затраты на транспорт реагентов при псевдоожижении выше, чем в неподвижном слое. В то же время эти затраты трудно поддаются точной количественной оценке. Суммарная потеря напора на установках с псевдоожиженным слоем складывается из потерь в газоподводящей системе, в газораспределительном устройстве, в псевдоожиженном слое и в системе обеспыливания отходящих газов. Возможности снижения потерь напора в газораспределительном устройстве и в самом слое большей частью ограничены технологическими факторами, диктующими как высоту ожижаемого слоя, так и расход ожижающего агента. [c.496] Проблема достижения максимальной надежности и простоты газораспределительных устройств для процессов псевдоожижения чрезвычайно актуальна. Отсутствие у решеток этих важнейших качеств приводит к тому, что промышленное освоение некоторых процессов в псевдоожиженном слое реализуется очень медленно. Известно, в частности, что для борьбы со шлакованием и зарастанием неподвижных решеток при сжигании топлив, при прямом синтезе метил- и этилхлорсиланов, при некоторых процессах обжига материалов прибегают к усложнению конструкций, применяя различного рода подвижные и безрешеточные устройства, механические побудители и т. д. [c.496] Распределительные устройства можно классифицировать по крайней мере по трем признакам по назначению, по технологическим особенностям и по конструкции. [c.496] Прп осуществлении ряда химических и физических процессов образование застойных зон твердого материала и спекшихся агломератов частиц считается абсолютно недопустимым. Примерами таких процессов являются окисление нафталина во фталевый ангидрид, сушка сополимеров акрилонитрила воздухом, ядерные превращения и др. Образование застойных зон может привести к воспламенению и даже взрыву реакционной газовой среды или твердого материала. [c.497] Большую группу составляют распределительные устройства для процессов, при осуществлении которых образование застойных зон зернистого материала и агломератов допустимо, ио весьма нежелательно во избежание полного или частичного забивания решетки, снижения селективности процесса и падения производительности аппарата. К таким процессам относятся обжиг руд и минералов, сжигание мелкозернистого топлива, синтез искусственного жидкого топлива и органических продуктов из окиси углерода и водорода, прямой синтез алкилхлорсиланов, сушка кристаллогидратов солей и др. [c.497] Отдельную группу образуют распределительные устройства для физических и механических процессов, на протекание которых образование застойных зон не оказывает определяющего влияния. Это — нанесение покрытий в псевдоожиженном слое на изделия, транспортировка сыпучих веществ и другие процессы. [c.497] По конструктивным признакам распределительные устройства подразделяются на неподвижные и подвижные, провальные и беспровальные, решетчатые и безрешеточные. [c.498] Неподвижные распределительные устройства отличаются относительной простотой изготовления, монтажа и обслуживания, что и обусловило их широкое применение. Преимущества подвижных устройств состоят в том, что они обеспечивают большую, по сравнению с неподвижными, равномерность псевдоожижения, сводят к минимуму, либо даже вовсе исключают, застойные зоны по периферии слоя и на самом распределительном устройстве, приводят к уменьшению расхода энергии на дутье, так как доля живого сечения подвижных решеток может быть значительно больше, чем у неподвижных. [c.498] Тодвижные распределительные устройства различают по принципу действия. Возможны следующие виды движения решеток вращательное, возвратно-поступательное в вертикальной или горизонтальной плоскости, поступательное и вибрационное. [c.499] Сведения о газораспределительных устройствах в подавляющем большинстве случаев носят чисто качественный характер. Количественные данные весьма малочисленны и часто противоречивы. Ниже приводится характеристика отдельных типов распределительных устройств. [c.499] Конструктивное оформление. Для получения удовлетворительного качества псевдоожижения рекомендуют [746] пористые плиты, изготовленные из зерен, размер которых составляет не более Vio диаметра псевдоожиженных твердых частиц (последнее вряд ли является безусловным). [c.499] Необходимо, однако, заметить, что при применении пористых плит большого размера приходится считаться с возможностью неодинакового сопротивления различных участков плиты. Это обстоятельство вынуждает калибровать отдельные пористые элементы и только после этого запрессовывать их в решетку. Заметим, что пористые решетки быстро забиваются, если газ (или жидкость) недостаточно тщательно очищен или если реакция с образованием твердых веществ идет непосредственно в самой решетке. В этом случае на пористой плите также появляются застойные зоны твердого материала. [c.500] Причины образования застойных зон можно наглядно продемонстрировать на примере факельных перфорированных решеток. [c.501] Заданная площадь живого сечения решетки может быть обеспечена относительно большим числом мелких или небольшим числом крупных отверстий. Первый вариант в какой-то мере имитирует пористую плиту, сохраняя ее преимущества и недостатки. Такие решетки чаще забиваются при малых скоростях ожижаю-juero агента (в частности, из-за зависания частиц при провале через отверстия решетки). При высоких скоростях, кроме пульсации твердой и газовой фаз и неблагоприятных условий входа газа в отверстия распределительных решеток, причиной забивания последних может быть также появление электрических зарядов в слое [525]. Электризация слоя вызывает не только агломерацию частиц и каналообразование, но и налипание частиц непосредственно у отверстий решетки. [c.501] Если же решетка выполняется с отверстиями большого диаметра при том же живом сечении (т. е. с меньшим числом отверстий), то застойные зоны в промежутках между отверстиями более значительны, в этом случае влияние скорости газового потока на размер застойных зон уменьшается [392, 423]. [c.501] Образование застойных зон наблюдалось, в частности [423], в стеклянной модели аппарата шириной 250 мм. Для удобства наблюдения под плоской провальной решеткой модели было расположено прозрачное днище. Установлено, что в широком диапазоне скоростей газового потока твердая фаза (кремнемедный сплав с размером частиц от 75 до 250 мк) на участках между отверстиями газораспределительной решетки остается совершенно неподвижной. [c.501] НОЙ загрузки аппарата, влияют также размеры частии и линейная скорость газового потока. [c.502] Вернуться к основной статье