ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Особенности псевдоожижения полидисперсных слоев из "Обжиг серного колчедана в кипящем слое " Характер движения газового потока через слой огарка может быть различным. Он зависит от величины и формы частиц огарка, размеров аппарата и конструкции распределительной решетки. К основным характеристикам частиц и слоя относятся удельный вес, размер, форма и пористость частиц, степень расширения, порозность и число псевдоожижения слоя. Важным фактором, влияющим на структуру слоя, является также первоначальная высота неподвиж-1ЮГО слоя и ее отношение к диаметру аппарата. Поскольку на процесс обжига серного колчедана значительное влияние оказывают гидродинамические характеристики огарка и колчедана, ниже приводятся значения этих характеристик. [c.34] Расчетный размер частиц. Слой сыпучего материала, состоящий 13 частиц одинакового размера (или узкой фракции), называется монодисперсным, а слой, состоящий из частиц разных размеров, — полидисперсным. При выводе зависимостей, характеризующих гидродинамический режим слоя, пользуются условным размером частиц слоя. Для округлых частиц, близких по форме к шару, допустимо брать расчетный диаметр узкой фракции (задерживающейся между смежными по номеру ситами) как среднее арифметическое или среднее геометрическое из размеров отверстий этих сит [531. Для полидисперсных слоев с широким фракционным составом (что характерно для флотационного колчедана) подсчитывают некоторый фиктивный средний диаметр, что дает возможность применять формулы для расчета, полученные для узких фракций. [c.34] Существует несколько систем для характеристики размера отверстий в ситах [6, 54]. По общесоюзной системе (ГОСТ 3584—53) сито характеризуется размером отверстий в свету, выраженным в микронах (табл. П-1). По германской системе сито характеризуется числом отверстий на 1 см . Номер сита определяется числом отверстий на 1 см. Английская и американская системы характеризуют сито числом меш, т. е. числом отверстий на 1 дюйм. [c.34] В табл. П-2 приведены расчетные диаметры частиц для моно- и полидисперсных слоев. [c.35] Как видно из таблицы, значения средних диаметров полидисперсных частиц, рассчитанные по формуле (П-7), получаются более высокие, чем значения средних диаметров, рассчитанные по формуле (П-6). Чем более широк фракционный состав, тем больше это расхождение. Поэтому при пользовании расчетными зависимостями следует оговаривать, каким методом был определен расчетный диа-метр полидисперсных частиц. [c.35] Коэффициент формы показывает, во сколько раз гидродинамическое сопротивление слоя из частиц произвольной формы отличается от гидродинамического сопротивления слоя из частиц шаровой формы (см. стр. 43). Следовательно, коэффициент формы является характеристикой слоя, составленного из единичных частиц, а фактор формы — характеристикой единичной частицы. [c.36] Приведенные данные получены для монодисперсных слоев, расчетный размер частиц которых определен по формуле (П-4). [c.37] Как указывалось в главе I, в процессе обжига колчедана происходит ряд сложных кристаллических превращений, связанных с переходом при диссоциации кубической решетки пирита в гексагональную решетку пирротина и затем вновь к образованию кубической решетки закиси железа с последуюш,им превращением ее в ромбоэдрическую решетку окиси железа [55]. Превращение кубической решетки FeSj в гексагональную решетку FeS происходит со значительным увеличением пористости и поверхности частиц обжигаемого материала. Образование закиси и окиси железа из пирротина, т. е. превращение гексагональной решетки пирротина вновь в кубическую (с другими параметрами) и затем в ромбоэдрическую, происходит с дальнейшим увеличением пористости частиц, но с уменьшением их наружной поверхности. Сказанное подтверждается приведенными выше данными, из которых видно, что при обжиге колчедана по стадиям FeSo—FeS—Fe.,0,3 соответственно меняется коэффициент формы 6—38—23,5. [c.37] Плотность частиц. Колчедан и получаемые при его обжиге односернистое железо и огарок представляют собой мелкие полиди-сперсные пористые частицы самой разнообразной конфигурации. Поэтому истинная плотность частиц (без учета пор) отличается от кажущейся плотности или объемной плотности. [c.37] Истинная и кажущаяся плотно ти частиц чаще всего определяются с помощью пикнометра. Следует иметь в виду, что при оп -ределении кажущейся плотности пористых частиц часть рабочей жидкости пикнометра может войти в поры, а это приводит к получению завышенных результатов. Кажущался плотность частиц может быть также определена косвенным методом. [c.37] Величины истинных и кажущихся плотностей и пористости частиц колчедана, односернистого железа и огарка (по фракциям), определенные пикнометрически, представлены на стр. 38. [c.37] Из приведенных данных видно, что с уменьшением диаметра частиц содержание железа в них возрастает и, как следствие, растет истинная плотность. В связи с тем, что с уменьшением частиц размеры пор становятся соизмеримыми с их диаметром, пористость частиц увеличивается. Одновременный рост истинной плотности и пористости объясняет сравнительно небольшие изменения кажущейся плотности с уменьшением диаметра частиц. [c.37] При изучении геометрии неподвижного слоя, состоящею из гладких шарообразных частиц, исходят из рассмотрения пространственного элемента, показанного на рис. П-2, в вершинах которого расположены шары, образующие слой [56, 60]. [c.39] Предельные значения угла а составляют 60 и 90° и дают две укладки кубическую — с наибольшей и тетраоктаэдрическую — с наименьшей порозностью слоя. [c.39] Из формулы (П-12) следует, что порозность неподвижного слоя можно определить расчетным путем по значениям насыпного и кажущегося удельных весов. [c.40] Степень расширения слоя показывает кратность увеличения объема слоя при его псевдоожижении по сравнению с объемом неподвижного слоя высотой Яц. [c.41] Как видно из последнего равенства, степепь расширения слоя однозначно определяется его порозностью. [c.41] Многие авторы рассматривают движение газов через слой твердых частиц зернистого сыпучего материала как внутреннюю задачу (движение в каналах между частицами), другие — как внешнюю (внешнее обтекание частиц). Есть исследования 162], в которых движение ожижающего агента через слой рассматривается на фоне ,пе-риодического сужения и расширения струй потока при проходе через участки сечений, где имеется наибольшее сближение частиц. Несмотря на то, что основные положения этих методов различны, они дополняют друг друга, и расчетные зависимости, выведенные на их основе, дают результаты, очень близкие между собой. В настоящей работе при анализе гидродинамики слоя предпочтение отдано первому методу (внутренняя задача) как наиболее достоверному. [c.42] Вернуться к основной статье