Слой зернистый режиме

Однопараметрические модели можно использовать при исследовании аппаратов, в которых режим движения потока незначительно отличается от режима идеального вытеснения. Такие модели обычно применяют при изучении процессов, протекающих в трубчатых реакторах и в реакторах с неподвижным слоем зернистого материала. Модели, характеризуемые числом параметров более двух, хотя и раз-294 [c.294]

Основные типы аппаратов вертикальные цилиндрические реакторы (шахтные печи и газогенераторы) полочные обжиговые печи барабанные вращающиеся печи реакторы (печи) со псевдоожиженным (кипящим) слоем. Реже используют периодически действующие реакторы с наружным обогревом (ретортные печи) и с горизонтальным механическим перемещением слоя зернистого твердого вещества (цепными колосниковыми решетками). [c.276]

При продувании газа, содержащего определенную концентрацию Со (кг/м ) сорбируемой примеси, через неподвижный слой зернистого сорбента происходит послойная отработка шихты (режим параллельного переноса по Шилову [228]). За фронтом распространяющейся сорбционной волны локальная концентрация а (кг/кг шихты) сорбированной зернами примеси достигает значения UQ, равновесного с Со, а перед фронтом а = 0. При сорбции паров из воздушного потока зернами активированного угля или силикагеля значение ад обычно на 4—5 порядков выше значения Со- [c.188]

При движении жидкости через слой зернистого материала или насадки турбулентность развивается при значительно меньших, чем при движении жидкости по трубам, значениях Ке (так, ламинарный режим существует при Ке < 50). [c.122]

При нисходящем прямотоке газа и жидкости через неподвижный слой зернистого материала выделяют два основных гидродинамических режима взаимодействия фаз режим раздельного их течения (режим слабого взаимодействия или режим орошения) и режим совместного движения (режим сильного взаимодействия). [c.575]

В аппаратах с псевдоожиженным слоем зернистого материала, имеющих малый диаметр, в результате быстрой коалесценции газовых пузырей в слое над газораспределительным устройством размер газового пузыря достигает диаметра аппарата и наблюдается поршневой режим псевдоожижения. Поскольку расчет про-. мышленных аппаратов с псевдоожиженным слоем обычно основывается на результатах исследований, проводимых на лабораторных установках, имеющих малый диаметр, анализ поршневого режима. нсевдоожижения весьма важен. Поэтому в данной главе будет также дан теоретический анализ движения газовой пробки в псевдоожиженном слое. [c.120]

Важнейшим конструктивным узлом аппаратов со взвешенным слоем является газораспределительная решётка, конструкция и геометрические параметры которой определяют в значительной мере структуру взвешенного слоя. Структура в свою очередь оказывает большое влияние на процессы тепло- и массообмена. Один из главных конструктивных параметров взвешенного слоя - оптимальное сопротивление газораспределительной решётки, при котором достигается гидродинамический устойчивый режим работы аппаратов без образования застойных зон в слое зернистого материала. [c.316]

Если через слой зернистого материала пропускать снизу поток газа, то в зависимости от режима его подачи этот слой материала может оказаться в трех состояниях при небольшой скорости подачи газ будет просто проходить через материал (режим фильтрации) при очень большой скорости подачи газа [c.85]

Механическая очистка—процеживание, отстаивание и фильтрация— применяется для выделения из сточных вод нерастворенных минеральных и органических примесей. Процесс полного осветления сточной воды завершается фильтрованием — пропуском воды через слои зернистого материала (песка, антрацита, керамзита и горелых пород) с частицами различной крупности. Преимущество этих процессов заключается в возможности применения их при нормальной температуре и без добавления химических реагентов. Эта очистка, как правило, является предварительным, реже — окончательным способом обработки производственных сточных вод. [c.501]

Интенсивный турбулентный режим движения газа и твердых частиц в псевдоожиженном слое катализатора в верти- кальном и радиальном направлениях резко меняет величину эффективной теплопроводности, характеризующую неподвижный слой зернистого материала. [c.421]

Рассмотрим вначале реакторы с неподвижным слоем катализатора. Режим движения газового потока в таких аппаратах приближается к режиму идеального вытеснения. Газообразный реагент поступает в реактор сверху или снизу и проходит через слой зернистого катализатора, расположенного на решетках или в трубах (рис. Vni. 4). [c.172]

Наиболее распространенная упрощенная модель процесса непрерывного химического взаимодействия в неподвижном слое зернистого катализатора основана на предположении о равенстве температуры и концентрации целевого компонента в частицах катализатора и в сплошной среде (Г =/, С = С/). Градиенты концентрации и температуры внутри частиц считаются пренебрежимо малыми. Таким образом, эти существенные упрощения исключают из анализа процессы тепло- и массообмена внутри зерен пористого катализатора. Скорость реакции считается функцией локальных значений концентрации и температуры квазигомогенного континуума. Пренебрежение внутренними термическим и диффузионным сопротивлениями зерен катализатора тем более справедливо, чем меньше диаметр частиц и чем выше значения коэффициентов диффузии и теплопроводности катализатора. Принимается режим вытеснения при фильтровании сплошной среды через слой с равномерной скоростью и, не зависящей от радиуса слоя г. Учитывается квазидиффузионный перенос массы и теплоты в поперечном направлении слоя цилиндрической формы. Такие предположения приводят к следующей системе дифференциальных уравнений второго порядка [c.164]

Режим в потоках большого диаметра при движении жидкости или газа через неподвижный слой зернистого материала (например, катализатора), несмотря на понижение линейной скорости течения у стенок, можно отнести к идеальному вытеснению. Протекание ХТП в потоке газа или жидкости, движущихся в длинных трубках небольшого диаметра, также может быть описано с использованием модели идеального вытеснения, особенно если скорость химической реакции невелика, [c.119]

Некоторые аппараты работают с подвижным зернистым слоем движение газов (реже жидкостей) происходит сквозь медленно движущиеся сверху вниз (под действием сил тяжести) плотные зернистые слои По такому принципу действуют, например адсорберы с движущимся слоем зернистого сорбента (см главу XIV) Гидравлическое сопротивление движущегося зернистого слоя отличается от сопротивления неподвижного вследствие увеличения доли свободного объема слоя при его движении, а также некоторого увлечения газа (или жидкости) движущимся слоем Данные для расчета гидравлического сопротивления подвижных зернистых -слоев приводятся в специальной литературе [c.109]

В контактных аппаратах через неподвижный слой зернистого катализатора (как правило, с малой теплопроводностью) продувается газовая смесь, в результате чего в аппарате протекает экзотермическая или эндотермическая реакция. Эффективность работы реакторов этого типа существенно зависит от аэродинамики и теплового режима. Тепловой режим работы реактора определяется как теплообменом между газом и неподвижной насадкой (зернистым катализатором), так и теплообменом между газом и стенками реактора, через которые тепло отводится или подводится к реагирующим веществам из окружающей аппарат среды. [c.42]

При постепенном увеличении расхода газа через многоэлементное распределительное устройство с расположенным над ним слоем зернистого материала часть элементов начинает работать сразу после превышения скорости, необходимой для начала псевдоожижения в расчете на все сечение распределительной решетки (см. рис. Х1Х-4). Дальнейшее увеличение газового потока приводит к тому, что в определенный момент рабочий режим будет характерен для всех элементов соответствующую этому моменту среднюю скорость газового потока (в расчете на свободное сечение аппарата) обозначим 11 Если теперь постепенно уменьшать рас ход газа, то при достижении некоторой критической скорости часть элементов начнет переходить от рабочего [c.687]

Приборы, использующие жидкость как среду, пропускаемую через зернистый слой в нестационарном режиме, также полу- чили распространение, поскольку вязкостный режим течения ка> пельной жидкости возможен при самых малых размерах частиц. [c.51]

И. Определение коэффициентов теплообмена в зернистом слое при стационарном режиме. Стационарный режим теплообмена обеспечивается, еслн все элементы слоя — постоянные источники теплоты. Возможны два способа нагревания слоя. [c.144]

Измерения проводили также при понижении скорости газа до исчезновения пузырей, причем для установления равновесного состояния при фиксированном расходе воздуха требовалось значительное время. Для высоких зернистых слоев не очень узкого гранулометрического состава наблюдался циклический режим с чередующимся появлением и исчезновением пузырей. Это явление обусловлено частичной сепарацией твердых частиц по размеру в период однородного псевдоожижения и тем, что скорость воз- [c.54]

Для оценки стационарных режимов зернистого слоя в целом необходимо, таким образом, хотя бы качественно исследовать характер решений уравнений (VI.144) и (VI.145). Заметим, что первые два члена этих уравнений описывают перенос вещества и тепла, соответственно в поперечном и продольном направлениях. Возможны два предельных режима теплопереноса [36]. Первый — почти адиабатический, когда отвод тепла на стенку незначителен и практически все тепло реакции уходит на нагревание реагирующего потока. В этом режиме первый член уравнения (VI.145) пренебрежимо мал повсюду, кроме ближайшей окрестности стенки реактора. Переход трубчатого реактора в почти адиабатический режим является крайне нежелательным, поскольку при этом не решается главная задача аппарата этого типа — обеспечение отвода тепла реакции на стенку — и температура в центре реактора быстро возрастает, вызывая угрозу перехода процесса в диффузионный режим. Желательным обычно является другой предельный режим работы реактора, который можно назвать почти изотермическим. В этом режиме тепло реакции отводится в основном на стенку, а изменение температуры по длине реактора мало. Соответственно второй член уравнения (VI. 145) мал по сравнению с первым и в первом приближении может быть отброшен. Из сравнительной оценки обоих членов ясно, что условие работы реактора в почти изотермическом режиме имеет вид [c.254]

Аналогично (3.1) можно записать неравенство, выполнение которого будет определять область несущественного влияния того или иного фактора, например эффективной диффузии или теплопроводности внутри зернистого слоя катализатора, на нестационарный и в частном случае на стационарный режим. Что касается исследования близости решений и в окрестности начальных точек для сингулярно возмущенных систем, то выбор начальных условий, являющихся решением стационарной задачи, позволяет избежать рассмотрения временного пограничного слоя и сращивания внешнего и внутреннего асимптотического разложения. [c.68]

Как уже отмечалось, существующие циклоны, выделяющие ПМДА-сырец из реакционного газа, и газоходы часто обстукиваются деревянными молотками для стряхивания налипших на стенки частиц. В этом случае после циклонов отходящий газ может содержать повышенное количество дисперсной фазы (как говорится, залповый его сброс) и проскоки могут иметь место и через смеситель-испаритель. Для исключения отрицательного воздействия дисперсной фазы на зернистый слой катализатора в реакторе между ним и смесителем в газоходе устанавливаются пластинчато-каталитические секции (9) в виде набора с незначительным зазором металлических пластин, покрытых катализаторной пленкой. Причем, сочетается установка пластин вертикально, затем горизонтально (9а) и т. д. Газ проходит секции при относительно большой скорости, обеспечивающей развитый турбулентный режим движения. На пластинах происходит гарантированное испарение проскочившей дисперсной фазы и глубокое окисление части примесей с выделением тепла. В пластинчато-каталитических секциях обеспечивается гетерогенно-гомогенный механизм протекания реакции [80]. [c.115]

Псевдоожижение — процесс приведения твердого зернистого материала в состояние, при котором его свойства приближаются к свойствам жидкости. Псевдоожиженные системы способны принимать форму аппарата (емкости), перемещаться по трубопроводу, выталкивать тела меньшей плотности, обладают свойствами вязкости и текучести. Режим псевдоожижения (режим кипящего слоя ) достигается при таком состоянии системы, когда вес зернистого материала, приходящийся на единицу площади сечения аппарата, уравновешивается силой гидравлического сопротивления слоя, то есть [c.109]

Подобные оценки были в основном подготовлены в разделе П1.2. Некоторые уточнения должны быть внесены в связи с тем, что режим обтекания и внутреннего теплообмена в пакетах должен быть ближе к плотному зернистому слою с = 0,4. По сводным же данным Гельперина и Айнштейна при Re/e < 10 коэффициент внутреннего теплообмена в неподвижном слое начинает снижаться по сравнению с псевдоожиженным и при Re/e =0,1 STO снижение достигает почти целого порядка. При более же высоких значениях Re/e интенсивность тепло- и массообмена в ки-пяш,ем и неподвижном слоях одного и того же порядка. По приведенным в разделе II 1.2 оценкам для зерен с d = I мы время выравнивания температур между фазами с, в то [c.148]

Режим движения потока через пористый или зернистый слой может быть ламинарным, переходным или турбулентным. Пределы, в которых существует тот или иной режим, характеризуются числовым значением критерия Рейнольдса. Следует помнить, что эти числовые пределы зависят от того, какой геометрический параметр взят в качестве определяющего линейного размера при подсчете Не обычно Ке относят либо к диаметру й самой гранулы, либо к эквивалентному диаметру поровых каналов, определяемому из формул (6.90) или (6.91). [c.219]

Как показывает само название, фильтрационным режимом теплообмена называется такой режим, когда теплоноситель фильтруется через слой кускового или зернистого материала, поверхность нагрева которого распределена в объеме этого слоя. [c.99]

Следует отметить, что при движении жидкости (газа) через зернистый слой турбулентность в нем развивается значительно раньше, чем при течении по трубам, причем между ламинарным и турбулентным режимами нет резкого перехода. Ламинарный режим практически существует примерно при Re < 50. В данном режиме для зернистого слоя X = A/Re [ср. с уравнениями (11,91) и (И,112)1. [c.104]

Некоторые аппараты работают с подвижным зернистым слоем движение газов (реже жидкостей) происходит сквозь медленно движущиеся сверху вниз (под [c.105]

Рчс. 5-8. 1 аалцчные состояния слоя зернистого материала ири ирохожденип через него потока газа (жидкости) о— неподвижный слой (режим фильтрации) б — ол.нородный псевдоожиженный слой при IV. > м — неоднородный псевдоожиженный слой а — унос твердых частиц д — псев- [c.111]

Рассмотрим более подробно ламинарное движение жидкости через зернистый слой. Такой режим течения жидкости часто наблюдается в одном из распространенных процессов разделения неоднородных систем — фильтровании через пористую среду (слой осадка и отверстия фильтровальной перегородки). При малом диаметре пор и соответственно низком значении Re (меньшем критического) движение жидкости при фильтровании является ламинарным. Подставив X из уравнения (П,134а) и выражение (11,132) для Re Б уравнение (11,130), после элементарных преобразований получим [c.104]

На практике наличие струйных или отрывных течений, застойных зон, циркуляции потока в аппарате, резких его поворотов при ударе о преграду, когда течение вырождается в интенсивный поток вдоль преграды, и другие причины вызьшают отличие действительной картины течения потоков от режима идеального вытеснения или смешения. Ни классическая ячеечная модель, ни диффузионная модель в этом случае не описьюают фактический режим течения обрабатьшаемой среды в аппарате. В то же время такие гидродинамические условия часто можно встретить в промышленных установках, например в аппаратах с мешалками или в аппаратах с псевдоожиженным слоем зернистых материалов. В этих случаях целесообразно рассматривать реальный аппарат как совокупность взаимосвязанных областей потока. [c.638]

Составим зернистый слой из инертного материала, неспособного ни к адсорбции, ни к химическому взаимодействию с компонентами потока. Будем пропускать через него поток воздуха. В некоторый момент времени начнем вводить в него вещество-метку, например, окрашенные в бурый цвет пары брома. Через некоторое время метка появится на выходе из слоя. Время ее появления, как и скорость распльшания капли чернил в реакторе с мешалкой, говорит о режиме смешения в аппарате. Если в нашем слое обеспечивается режим идеального смещения, то метка появится на выходе уже в момент ввода. По мере снижения полноты смешивания время появления метки становится все более значительным. И, наконец, в предельном случае, когда перемешивание газа в колонне вообще отсутствует, время появления метки достигает максимума. Концентрация ее на выходе в этом случае изменяется скачком ничего, ничего, мгновенье — и бром появился на выходе в той же [c.28]

Как было показано в работе [60], определение ао по течению в вязкостном режиме с газом при диаметрах частиц, меньших 60 мкм (применялись микросферы из полистирола), дает резко заниженное значение против непосредственно определенных значений о из замеров под микроскопом. -В этих же условиях измерение ао в молекулярном режиме течения дало хорошее совпадение с результатами прямого расчета [60]. При условии введения поправок на молекулярный режим предел измерения ао с применением газа и расчетом по (П. 55) снижается до диаметра частиц 10 мкм и ао 0,6 м /см Жидкостные приборы также могут быть использованы примерно до этих же значений. При использовании вязкостного режима, верхний предел дисперсности определяется еще диаметром ячейки (аппарата) (d < 0,05 >ап, см. ниже) и чувствительностью прибора, замеряющего перепад давления в зернистом слое. Удельную поверхность частиц диаметром более 1 мм обычно определяют в интервале скоростей,- где перепад давления линейно зависит от скорости, пропускаемой через слой жидкости [26, R. В. M Mul-lin 36]. [c.51]

Невозможность прямого измерения средней локальной скорости внутри зернистого слоя потребовала разработки удобных косвенных методик. Такой удобный метод был разработан Аэровым и Умник [94] на основе визу- ального наблюдения за продвижением фронта сорбции в зернистом слое. Еще Шилов [95] показал, что при продувании через зернистый слой сорбента воздуха, содержащего сорбирующуюся примесь, после небольшого начального участка устанавливается так называемый режим параллельного переноса. При этом фронт поглощения примеси продвигается вдоль сорбента со скоростью о, прямо пропорциональной скорости потока газа и и меньшей последней в отношение концентрации примеси в газе к ее равновесной концентрации в объеме зерен сорбента. [c.75]

Переходу в диффузионный режим способствует уменьшение скорости потока. Поскольку на практике зернистый слой не инеет правильной структуры, в различных ячейках локальные екорости потока неодинаковы и не совпадают со средней скоростью и. При этом может создаться ситуация, когда в некоторых ( надкритиче- ских ) ячейках реакция идет в диффузионном режиме, а в Других ( подкритических ) — в кинетическом. Переход (надкритическп ячеек в диффузионный режим способствует зажиганию соседних ячеек. Поэтому в слое со случайной структурой переход в диффузионный режим происходит быстрее (при меньших температурах), чем в упорядоченном слое. Это подтверждается численным расчетом модели зернистого слоя, со случайным распределением потока между [c.251]

Кинетика газовых реакций в неподвижном продуваемом зернистом слое катализатора обычно осложняется обратным перемешиванием в газовом потоке, снижающим движущую силу каталитического процесса, и тепловыделением, делающим режим неизотермичным и могущим привести к срыву этого режима типа тепловой взрыв [222]. [c.178]

Как известно, в технике широко используется пневмотранспорт зернистого и пылевидного материала. Между состоянием технологического взвешенного слоя и пневмотранспотированием суш,ествует аналогия в том, что частицы должны быть в состоянии витания (г об>и тах) Однако-имеется и тринципиалыное различие, заключающееся в том, что при пневмотранспортировании на всем его протяжении должно соблюдаться указанное неравенство, 1в то время как режим взвешенного слоя организуется так, чтобы время пребывания частиц в реакционной части рабочего пространства печи было не меньше времени, необходимого для заверщения технологического процесса. Это одинаково относится как к частицам, сепарируемым в пределах рабочего пространства, так и к частицам, уносимым из него (если это неизбежно). [c.180]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология