ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Экспериментальные исследования характера газового потока из "Промышленное псевдоожижение" Создание всевозможных аппаратов с псевдоожиженным слоем и в особенности каталитических реакторов требует знания характера течения газа в слое и газообмена между пузырями и плотной фазой. Гидродинамические особенности пузырей и плотной фазы рассматривались в гл. IV и V, предметом же настоящей главы является газообмен. Будут представлены результаты имеющихся исследований, получена модель течения газа, а затем эта модель будет сопоставлена с экспериментальными данными. [c.152] Рассмотрим каждый из этих подходов. [c.152] Метод функции отклика широко применяется для исследования гидродинамических свойств слоев, ожижаемых как газом, так и жидкостью (см. табл. VI. и 1.2). [c.152] Опишем вкратце используемый метод его подробное изложение можно найти в соответствующем пособии [1]. [c.152] Горизонтальные перегородки Не и фреон. [c.154] На рис. VI- представлены кривые отклика для режимов идеального вытеснения, идеального перемешивания и при некоторых промежуточных условиях. [c.156] Сравнение кривых отклика, полученных экспериментально на (рис, У1-2 и У1-3), с кривыми отклика, рассчитанными для идеальных случаев, показывает, что режим течения газа в псевдоожиженном слое существенно отличается от предельных режимов идеального вытеснения и перемешивания, и, следовательно, поведение газа в слое не может быть описано с помощью этих простейших моделей. [c.157] Определению влияния параметров системы на форму кривых отклика посвящено весьма небольшое число работ. К сожалению, при попытках применить такой подход к псевдоожиженному слою возникают трудности. Кроме того, в большинстве случаев необходимо знать не только время пребывания жидкости (газа) в слое, но и характер подачи, т. е. наблюдалось ли перемещение по слою в виде пузыря, или большую часть времени газ (жидкость) фильтровался через плотную фазу. Для ответа на вопросы такого рода метод функции отклика, основанный на интегральном распределении времени пребывания газа в слое, по-видимому, мало приемлем. [c.158] Диффузионная модель течения газа. Распространение газа в продольном и поперечном направлениях происходит аналогично и может быть описано моделью диффузионного типа. Можно назвать, по крайней мере, три экспериментальных методики, базирующиеся на таком подходе. [c.158] Во-первых, это опыты с нестационарным вводом трассера в слой, когда концентрация изменяется лишь по одной координате. При этом получаются Р- и С-кривые. Значения коэффициента продольной диффузии определяют, обрабатывая их по уравнению диффузии. [c.158] Дополнительные сведения об интерпретации данных,полученных подобным образом, можно найти в работах [1] и [18]. [c.158] В работах [5] и [6] этот метод был применен к слоям, ожижаемым жидкостью было найдено, что величина Ва меняется в пределах от 2 до 25 см /с, что намного превышает значение Ва в слоях, ожижаемых газом (см. рис. У1-5). [c.158] Вторая методика предполагает непрерывную подачу трассера в слой из некоторой точки, расположенной обычно по оси аппарата и измерение концентрации трассера в нескольких точках, соседних по длине. [c.158] Здесь адсорбционный коэффициент т равен отношению объема адсорбированного частицами газа к объему частиц. [c.160] Об адекватности таких моделей и других методах их сопоставления см. [19]. [c.160] Высота ячейки идеального смешения в небольших слоях, ожижаемых жидкостью, составляет всего несколько диаметров частиц. С увеличением размеров слоя эта величина возрастает до 10 см в больших слоях это приводит к крупномасштабным флуктуациям, макротечениям. Так, отмечалось, что в слоях высотой 5—10 см возникают вихри, образуются так называемые пробки [4]. [c.160] Двухфазные модели. Отмечая факт существования пузырей и плотной фазы, исследователи старались вскрыть механизм течения ожижающего агента в этик фазах и характер обмена между фазами. Схематически подобные представления о слое изображены на рис. 1-6. Поток в фазе пузырей обычно принимается соответствующим модели идеального вытеснения или неполного вытеснения поток в плотной фазе — модели идеального вытеснения, идеального перемешивания и, с помощью подбора соответствующих коэффициентов диффузии, — моделям промежуточных состояний. [c.161] Всем этим величинам в дальнейшем будет дано более строгое определение. [c.162] Для нахождения скорости массообмена выходная F-кривая подвергалась обработке 9, 141 эти результаты представлены в табл. VI.2 и на рис. VI-7 и VI-8. При определении коэффициента обмена исходили из предположения об идеальном вытеснении в фазе пузырей и диффузионном перемешивании, характеризуемым коэффициентом = 93 см2/с при Uo = 12 см/с в плотной фазе. [c.163] Значение взято по данным [20] для всего слоя в целом. Кобаяши и Араи предполагали режим идеального вытеснения и в пузырях, и в плотной фазе. [c.163] Вернуться к основной статье