ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Каталитическая реакция с позиций пузырьковой модели из "Промышленное псевдоожижение" В большинстве работ, приведенных в табл. VIII.2, принимается, что массовая скорость газа в плотной фазе постоянна и соответствует расходу в начале псевдоожижения. [c.218] Здесь С А — концентрация в потоке. [c.219] Для обратимой реакции 1-го порядка здесь и далее (во всей главе) С А нужно заменить на (Сд—Сд), а Хд на Хд/Х . Звездочка в индексе соответствует условиям равновесия. [c.219] В вышеприведенных выражениях для скорости реакции не содержится ни порозности слоя, ни размера частиц они удобны только для сопоставления эффективности неподвижного и кипящего слоев. В этой главе мы будем пользоваться только уравнением (VIII,16а) и первым равенством (VIII,17). [c.219] При любом значении Кт степень превращения будет выше в слое без неремешивания. [c.220] В этой главе будет приведена методика расчета степени превращения в кипящем слое. В методике используются данные, полученные в экспериментах с неподвижным слоем. [c.220] Замечания. При проведении кинетических исследований в неподвижном слое обычно сталкиваются со значительными трудностями. Из-за низкой теплоемкости газа но сравнению с частицами трудно, а иногда невозможно, создать изотермические условия. Скорость реакции зависит от температуры, что может привести к большим ошибкам в оценках скорости реакции. [c.220] В главе VII было показано, что критерии Шервуда и Нуссельта для псевдоожиженных мелких частиц в аппарате малого диаметра иногда выше, чем для неподвижного слоя. Аналогичные результаты получены из опытов с быстропротекающей реакцией. Поэтому скорость реакции в неподвижном слое может оказаться ниже, чем для отдельных частиц. [c.220] Для преодоления этих затруднений желательно разбавлять слой катализатора инертными частицами, при этом для расчета скорости реакции следует пользоваться уравнением (VIII,21). [c.220] Степень превращения при нисходящем потоке газа в плотной фазе. Основываясь на представлениях, развитых в главах IV—VI, примем для рассматриваемого случая схему потоков, приведенную на рис. УП1-14. [c.221] Это выражение дает зависимость степени превращения в слое от условий псевдоожижения и скорости реакции и применимо при (uolumf) 6—и и нисходящем потоке газа в плотной фазе. [c.222] Частные случаи уравнения для степени превращения. Пять составляющих последнего выражения для уравнения (VIII,31) отражают различные пути уменьшения концентрации реагента в пузырях. Оценим порядок каждого из них. [c.222] Для протекания реакции необходимо, чтобы компонент из газовой фазы взаимодействовал с частицами. Первоначально он находится внутри пузырей и реагирует на частицах, находящихся внутри пузыря (стадия 1), либо переходит внутрь облака, окружающего пузырь (стадия 2). В облаке и шлейфе пузыря реагент взаимодействует с частицами (стадия 3), либо переходит в плотную фазу (стадия 4). Перейдя в плотную фазу, компонент реагирует (стадия 5). Эти пять стадий и представлены соответствующими составляющими в правой части уравнения (VIII,31). Если реакция быстрая, то преобладают стадии 1 и 2, если медленная — 4 и 5. Значимость соответствующего члена определяется из сопоставления его величины с другими. [c.222] При рассмотрении тепло- и массопереноса к частицам (т. е. быстрых процессов) следует учитывать только стадии 1 и 2 (см. главу VII). Для практических целей достаточно считать, что газ контактирует с частицами внутри облака. [c.222] В дальнейшем во всей этой главе будем считать, что уь = 0. Рассмотрим случаи очень быстрой и очень медленной реакции. Для быстрой реакции уьКг сопоставимо с (К(,с)ь, и вся реакция завершается внутри пузыря и облака. В плотную фазу реагент фактически не поступает. [c.223] Это уравнение обычно не применяется, оно приведено главным образом для сопоставления эквивалентность его уравнениям (VII,32) и (VI 1,53) очевидна. [c.223] Расчеты по этим формулам затруднений не вызывают (си. пример 111.4). [c.225] Размеры пузырей можно менять благодаря размещению в слое (на различных уровнях) решеток или каких-либо вертикальных внутренних устройств, например равномерно размещенных труб теплообменника. [c.226] Вернуться к основной статье