ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Двухфазная модель из "Процессы и аппараты химической технологии Том2 Механические и гидромеханические процессы" Согласно этой модели [2, 4] ПС представляется состоящим из двух фаз, имеющих совершенно различный состав и, следовательно, разные свойства (рис. 15.26). Одна фаза (плотная) - это мелкодисперсный твердый материал, всегда находящийся в состоянии минимального псевдоожижения. Вторая фаза - газовые пузыри, в которых частицы практически отсутствуют. [c.536] Газовые пузыри образуются (зарождаются) непосредственно над газораспределительной решеткой и под воздействием выталкивающей силы Архимеда как бы всплывают в псевдожидкости, образуемой минимально псевдоожиженной плотной фазой. [c.537] Поскольку в двухфазной модели диаметр газовых пузырей d принимается постоянным, коалесценция их считается отсутствующей и при газообмене пузыря с плотной фазой в слое объемы входящего и выходящего из пузыря газа должны быть одинаковы. [c.537] Газовый пузырь считается сферическим и не испытывающим влияния со стороны других пузырей. Формула (15.11) аналогична формуле для подъема единичной капли легкой жидкости в более тяжелой жидкости. [c.537] Полагается, что движение плотной фазы, обтекающей пузырь, можно рассматривать как идеальную жидкость без внутреннего трения плотность такой идеальной жидкости равна р (1-е р). [c.537] Это позволяет использовать имеющиеся в теоретической гидродинамике решения задачи обтекания сферических тел потоком невязкой жидкости. Дополнительно принимается малая относительная подвижность частиц в плотной фазе. [c.537] Получаемые распределения давления в газе показывают, что частицы не проваливаются через лобовую верхнюю часть пузыря. [c.538] Используя двухфазную модель ПС, можно оценить связь между ее параметрами и коэффициентом квазидиффузионного продольного перемешивания дисперсной фазы. Согласно модели поперечное перемешивание твердой фазы обусловлено, в основном, обменом частицами между плотной фазой и кормовой частью газовых пузырей. Это позволяет оценить [2] связь коэффициента радиальной квазидиффузии Дд диффузионной модели перемешивания с основными параметрами рассматриваемой двухфазной модели. [c.540] Перемешивание газа в значительной мере определяется его циркуляционным движением в пузырях и прилегающим к пузырю пространству (рис. 15.9). В дополнение к такой циркуляции происходит обмен тем или иным компонентом газовой смеси между газом в пространстве между частицами плотной фазы и газом в пузыре. Интенсивность такого обмена определяется по известному уравнению массоотдачи, в котором значение коэффициента массоотдачи оценивается по модели Хигби обновления поверхности массообмена. [c.540] Двухфазная модель представляет собой наиболее разработанную во всех деталях теорию поведения фаз в ПС. Многочисленные эксперименты по проверке ее, в том числе и с помощью искусственно вводимых в минимально псевдоожиженный слой единичных пузырей газа, позволили определить необходимые параметры модели (диаметр пузыря, коэффициенты массообмена между пузырем и окружающей его зоной слоя и др.). И хотя модель наиболее употребительна для расчетов химических реакторов с ПС катализаторов, она все же не учитывает ряда факторов, почти всегда наблюдаемых в экспериментах увеличения размера пузырей по мере их подъема в слое влияния соседних пузырей при определении скорости подъема пузыря сравнимости размеров пузырей и габаритов ПС в аппаратах малого диаметра. Кроме того, формула для коэффициента массоотдачи при диффузионном массообмене пузыря и его окрестностей р=0,251) не всегда подтверждается экспериментально. [c.540] Вернуться к основной статье