ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Поведение пузырей в слое. О модели структуры слоя из "Катализ в кипящем слое" Неотъемлемым свойством взвешенного слоя в системе Г—Т при низких давлениях газа является его неоднородность, т. е. неравномерность распределения концентраций твердых частиц по объему слоя. [c.20] Приведенные на рис. 4 кадры киносъемки, давая представление о внешнем виде поверхности слоя, ограниченно пригодны для оценки его внутренней неоднородности. Отчасти о ней можно судить по наблюдениям за поведением слоя у прозрачной стенки холодной модели аппарата. Для примера на рис. 6 даны фотографии слоя начальной высотой 750 мм, на которых видны движущиеся пустоты или пузыри. Именно пузыри, выходя на поверхность, образуют своды. Но подобные наблюдения не дают полной картины внутренней структуры слоя. [c.20] Характер изменения р и б по высоте слоя песка с размерами зерен 200 мк в аппарате диаметром 435 мм в зависимости от начальной высоты слоя Н при постоянной скорости приведены стях — на рис. 9. [c.21] Кадры киносъемки показывают, что неоднородность слоя представляет собой пузыри, почти не содержащие частиц, с отчетливой границей между пузырем и плотной частью слоя. Этого не показывают датчики, помещаемые в слой, так как, вероятно, структура слоя искажается датчиком. [c.22] Агрегатный режим пока не изучен. Образование и разрушение пузырей и агрегатов в этом режиме очень сложно, и поэтому нужны уже другие характеристики. Возможно, здесь более целесообразно говорить о доле пузырей в объеме элемента слоя (газонаполнение) и величине поверхности, разделяюш ,ей пузыри и плотную часть слоя. [c.26] Качественно характер структуры в плоской модели переносится на объемную. Такую возможность подтверждают измерения локальной плотности в объеме слоя наблюдения за поверхностью слоя в плоской и объемной моделях рентгеновские снимки слоя в объемной модели [15]. Теоретически показана количественная разница в потоках газа и твердых частпц прп наличии пузырей в плоской и объемной моделях [4], вытекающая из различия характера потоков в них объемный, трехмерный поток в объемной модели и плоский, двухмерный в плоской. Попутно необходимо заметить, что стенкам объемной модели в плоской соответствуют стенки, образующие большой размер сечения. [c.26] Нестационарное состояние структуры слоя является источником пульсаций перепада давления. Поэтому пульсации АР л часто используют для характеристики неоднородности. Есть попытка свя- зать поведение пузырей и пульсации плотности слоя с пульсациями перепада давления [16]. Экспериментально получено, что при невысоких скоростях есть хорошая связь между пульсациями плотности и давления. Прп повышении скорости такую связь трудно проследить. [c.27] Отмечено [4], что степень неоднородности зависит от рг и рт, d и вязкости газа Уменьшение отношения плотностей (рт — рг)/рг ведет к более однородному слою. Отсюда можно сделать вывод, что увеличение давления в каталитических реакторах обеспечит меньшую неоднородность слоя, чем в реакторах с низким давлением. Положительно сказывается на величине неоднородности наличие мелких частиц и увеличение вязкости газа. [c.27] Возможно уменьшить неоднородность и механически, размещая в слое перфорированные решетки или сетки с большим свободным сечением и т. д. Это позволяет получить организованный слой и сделать его однороднее. На рис. 14 приведены кадры киносъемки слоя в плоской модели 550 мм, наглядно показывающие улучшение структуры организованного слоя по сравнению со свободным. [c.27] ПОВЕДЕНИЕ ПУЗЫРЕЙ В СЛОЕ. [c.27] Механизму образования (зарождения) пузырей посвящено много работ, и они подробно обсуждались [4—6]. Устоявшихся представлений по этому вопросу нет, однако можно считать общепризнанной нестабильность системы Г—Т при однородном взвешивании, что, приводит к образованию неоднородности распределения твердых частиц, а эта неоднородность вырастает в пузырь. [c.27] Образовавшийся пузырь имеет сферическую лобовую часть. Нижняя часть пузыря, называемая следом, заполнена частично (рпс. 15, а) твердыми частицами, при этом объем следа и пузыря равны соответственно и При прохождении через слой частицы следа пузыря двигаются вверх вместе с ним [15, 17]. Соотношение объемов пузыря и следа в зависимости от размера частиц [15] стеклянных шариков и песка неправильной формы приведено на рпс. 15,6. [c.28] Форма пузыря в Слое (а) и соотношение объема пузыря и его Следа (б) в зависимости от 1 — стеклянные шарики 2 — песок. [c.28] Данные получены с помощью рентгена объемной модели, где генерировались единичные пузыри. [c.28] Это выражение пригодно для слоя с пористой решеткой. [c.29] В выражениях (1.17) и (1.18) определяюпщм для скорости пузыря является его диаметр Выше отмечалось (см. рис. 12), что диаметр пузыря будет переменным по высоте слоя, поэтому и его скорость по мере прохождения пузыря через слой должна возрастать. Однако это не подтверждается при измерении скоростей подъема в плоской модели [И]. Величина переменна по высоте, но она колеблется около какого-то среднего значения, при этом-й по мере прохождения по слою может меняться в десятки раз. Этот вывод можно сделать из сопоставления рис. 12 и 13. [c.29] Для зерен алюмосиликата й = 1,5 мм и ванадиевого катализатора на алюмосиликате (1 = 0,75 мм при исходных высотах слоя 0,1—0,4 м величина X имеет значения, приведенные на рис. 16. [c.30] Схема теоретического движения твердых частиц (а) и перемещение частпц за единичным пузырем (б), полученное экспериментально. [c.31] Величина Мд исследовалась для слоев ОД—0,4 м в модели диаметром 900 мм для алюмосиликата = 1,5 мм и катализатора окисления ЗОз d = 0,75 мм и приведена на рис. 19. [c.32] Формула (1.21) справедлива для Ат 5 0,2 м/сек, когда газораспределительная решетка близка к пористой. Значенця к определены выражением (1.9). [c.32] Вернуться к основной статье