ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Массопередача из "Химическая кинетика м расчеты промышленных реакторов Издание 2" На рис. УП1-3 представлены результаты опытов по псевдоожижению катализатора крекинга нефти. Пик па кривой и максимум в критической точке соответствуют моменту потери контакта между частицами. [c.243] Скорости, при которых наступает псевдоожижение, значительно меньше, чем скорости свободного падения отдельных частиц, рассчитанные, например, по закону Стокса. Порядок величины этой разницы указан в табл. 66. [c.243] Если текущей среДой является капельная жидкость, то частицы могут быть все время отделены друг от друга слой оказывается однородным однородное псевдоожижение). [c.244] В случае газовых потоков частицы обычно образуют скопления (комки), а газ — пузырьки вместо того, чтобы оставаться равномерно распределенным. Такой псевдоожиженный слой будем называть неоднородным, или кипящим, слоем. Если имеется стабильный слой и ясно наблюдаемая свободная поверхность, процесс называется стационарным псевдоожижением, плж псевдоожижением с плотной фазой. [c.244] Если скорость потока достаточно велика, чтобы удалять твердые частицы из аппарата в таком же количестве, в каком они поступают в него, процесс называется пневмотранспортом (движущийся взвешенный слой). [c.244] Как канальный, так и поршневой режимы нежелательны не только из-за резких колебаний давления, которые при этом происходят, но и потому, что уменьшается степень контакта между газом и твердыми Частицами. Чтобы обеспечить равномерное псевдоожижение, по-видИмому, необходимо определенное распределение частиц по размерам. Подбор соответствующего гранулометрического состава слоя в настоящее время возможен только эмпирически. [c.244] Вследствие сильной конвекции псевдоожиженный слой почти изотермичен даже в сосудах диаметром 12—15 м. Условия, при которых существует градиент концентраций в твердой и газообразной фазах, тепло- и массопередача, падение давления и другие количественные характеристики псевдоожижения рассматриваются ниже. [c.246] При более точных корреляциях принимают во внимание также пористость. Наиболее успешные результаты достигнуты с учетом потерь как кинетической энергии потока, так и энергии диссипации вследствие вязкости. Работы, проделанные в этой области, суммированы в публикациях Кармана. 2 и Лева с сотр. . [c.246] Правильный учет влияния пористости был впервые сделан Козени для ламинарного потока. В противоположность некоторым более ранним гипотезам, согласно которым гранулированный слой эквивалентен системе параллельных капилляров, Козени математически рассматривал гранулированный слой как один широкий канал с гидравлическим диаметром, определяемым объемом и поверхностью пустого пространства в слое. Впоследствии Карман собрал многочисленные данные, сопоставил их с уравнением Козени и эмпирически распространил это уравнение на турбулентный режим. [c.246] Корреляция с использованием коэффициента шероховатости по аналогии с потоком в трубах оказалась невозможной, но график, приведенный на рис. У1П-5, охватывает область от гладкого стекла до очень шероховатых частиц алоксита. Необходимо, однако, знать, где именно в указанных пределах находится шероховатость данного конкретного материала. Перепад давления для частиц глины приблизительно в 1,5 раза, а для алоксита в 2,3 раза больше, чем для гладких частиц. [c.248] Как было указано выше, следует принять в расчет потерн кинетической энергии так же, как и потери на трение, на что указывал еще Рейнольдс. [c.248] Затем перепад давления обычно остается почти постоянным и равным этой величине. [c.250] Установлено, что при расширении слоя более чем на 20% падение напора начинает возрастать, причем имеются значительные отклонения от этого правила в случае аппаратов малых диаметров и слоев с большим отношением высота/диаметр . [c.250] При наличии сводового или электростатического эффекта отклонения от уравнения (VHI, 29) достигают 20% и больше. В случае канального режима истинные значения перепада давления будут меньше рассчитанных . [c.251] Здесь JVf — степень расширения слоя. [c.251] Пористость в начале псевдоожижении бт,/ может быть определена при осторожном пересыпании взвешенного количества частиц из одного сосуда в другой так, чтобы получился очень рыхлый слой. Соотношение между пористостью и размером частиц было найдено для ряда материалов различной шероховатости (рис. VПI-9). [c.252] Сравнение уравнений потери напора для неподвижного и псевдоожиженного слоев позволяет сделать некоторую количественную оценку псевдоожиженного состояния. На рис. У1П-11 верхняя линия с наклоном т характеризует псевдоожиженное состояние, тогда как нижняя линия с наклоном т = —1 представляет экстраполяцию зависимости для неподвижного слоя на область начала псевдоожижения. Очевидно, что эти линии пересекутся в точке, соответствующей началу псевдоожижения (Ст,), бщ,/)- Массовая скорость Се, нахо/ имая при помощи этой экстраполяции, есть только некоторая гипотетическая величина. Однако ее можно рассматривать как скорость, достаточную для распшрения слоя до плотности псевдоожижения, но недостаточную для того, чтобы передать частицам слоя энергию, способную привести их в движение. [c.254] примененный в этом примере, основан на большем числе данных, чем уравнение Льюиса и. [c.257] Первые две из этих стадий обычно имеют ограниченное значение вследствие малой поверхности соприкосновения между отдельными частицами и малой теплопроводности газа. [c.257] Вернуться к основной статье