Псевдоожижение устойчивость

В последние годы было разработано и широко внедряется новое исключительно эффективное поколение так называемых катализаторов крекинга без связующего фирмы Энгельгард (например, марки Д8Р-840). По этой технологии синтез цеолита осуществляется непосредственно в порах носителя без использования связующего компонента. Характерная особенность этих катализаторов — весьма высокая их насыпная масса (0,92...0,96 г/мл), что обеспечивает высокую эффективную работу циклонов, устойчивое и стабильное псевдоожижение, устойчивую регулируемую скорость циркуляции и перенос большого количества тепла из регенератора в реактор. Надо отметить также следующие достоинства катализаторов фирмы Энгельгард [c.657]

Лабораторные испытания показали, что при значительном содержании мелких частиц (85 % размером менее 40 микрон) и средних скоростях газа наблюдается канальный проскок газа, а при слишком большом содержании крупных частиц — пузырчатый проскок газа. Устойчивое псевдоожижение достигается при достаточно высоких скоростях газа и применении катализатора сравнительно пшрокого гранулометрического состава, преимущественно о размерами зерен 30—90 микрон. Однако с увеличением скорости газа значительно возрастает унос катализатора из слоя [1691. [c.145]

Докажем теперь, что для реактора с псевдоожиженным слоем катализатора неравенство А > О является необходимым и достаточным условием устойчивости положения равновесия. [c.113]

Как было показано выше, при протекании реакции первого порядка положения равновесия реактора с псевдоожиженным слоем катализатора являются либо седлами, либо устойчивыми узлами. Докажем, что это свойство сохраняется и при протекании более сложных реакции. [c.115]

С л и н ь к о М. Г., Определение условий устойчивости для экзотермических контактных процессов в псевдоожиженном слое. Кинетика и катализ, 1, № 10, 153 (1960). [c.176]

Слинько М. Г., Емельянов И. Д., Об устойчивости обратимых экзотермических процессов в псевдоожиженном слое. Кинетика и катализ, И, вып. 4, 623 (1961). [c.176]

Задача определения стационарных концентрационных и температурных полей в реакторах с псевдоожиженным слоем катализатора рассмотрена в [32—34]. В таких реакторах число стационарных состояний может достигать пяти, а для каталитических реакций, протекающих в кинетической области, стационарное состояние, как правило, одно [35], и оно устойчиво. [c.285]

По литературным данным [151, н многоступенчатых противоточных адсорберах с псевдоожиженным слоем поглотителя при устойчивых режимах псевдоожижения порозность слоя е с находится в пределах е с = 0,5ч-0,65 м /м [c.150]

Для режима устойчивого псевдоожижения зерен адсорбента [14] [c.150]

Устойчивость однородных псевдоожиженных систем............85 [c.5]

Некоторые другие подходы к проблеме однородного и неоднородного псевдоожижения базируются на определении максимального размера устойчивого пузыря в противоположность концепции о том, будут ли вообще в системе существовать различимые, пузыри. [c.33]

Дэвидсон и Харрисон вычисляли максимальный размер устойчивого пузыря, приравняв скорость его подъема и экспериментально измеренные скорости витания частиц. Они выявляли зависимость отношения диаметров пузыря и частицы (а не просто диаметра пузыря) от размера частиц, разности плотностей твердого материала и ожижающего агента и вязкости последнего. Если в данной системе отношение диаметров пузыря и частицы менее 1, то псевдоожижение следует считать однородным в диапазоне 1—10 псевдоожижение носит переходный характер от однородного к неоднородному если указанное отношение превышает 10, можно определенно ожидать интенсивного образования пузырей. Данный подход, несомненно, обоснован и согласуется с экспериментом однако, размеры пузырей, рассчитанные по упомянутому отношению, оказываются меньше обычно наблюдаемых в неоднородных псевдоожиженных системах. [c.34]

Устойчивость однородного псевдоожиженного состояния представляет особый интерес из-за большой разности в поведении неоднородного псевдоожиженного слоя (с барботаже] ), характерного для большинства систем газ—твердые частицы, и однородного слоя, возникающего при жидкостном псевдоожижении. [c.85]

V. УСТОЙЧИВОСТЬ ОДНОРОДНЫХ ПСЕВДООЖИЖЕННЫХ СИСТЕМ [c.85]

Вопрос устойчивости однородного псевдоожижения был впервые рассмотрен на основе весьма упрощенных уравнений движения, предложенных Джексоном . Еще ранее была исследована устойчивость нижней области слоя, поддерживаемого только восходящим потоком ожижающего агента. К таким же, в сущности, результатам, как и Джексон пришли независимо Пигфорд и Барон . Мюррей исследовал устойчивость псевдоожиженного слоя на основе выведенных им более сложных уравнений движения, однако, в его расчетах отсутствует количественная оценка скорости роста возмущений. Совсем недавно для анализа устойчивости псевдоожиженных систем были использованы описанные в предыдущих параграфах уравнения движения (см. ниже ). [c.85]

Устойчивость однородного псевдоожижения, определяемая уравнениями (111,21) и (111,22), может быть исследована стандартными [c.85]

Отмеченная разница в устойчивости не является специфической особенностью физических свойств конкретных систем, представленных на рис. П1-1, а и 111-2, а она характерна для всех систем с высоким и низким отношением плотностей твердых частиц и ожижающего агента (типичные случаи газового и жидкостного псевдоожижения, соответственно). На рис. П1-1, б п 1П-2, б показаны скорости распространения возмущений, соответствующие кривым роста на рис. П1-1, а и 1П-2, а. Можно видеть, что при газовом псевдоожижении возмущения распространяются значительно быстрее, нежели при жидкостном, и что системы с газообразным ожижающим агентом значительно более диссипативны. [c.92]

На рис. ХП-11 представлена зависимость значений симплекса Г при которых устойчиво относительно однородное псевдоожижение, от числа Архимеда. Можно констатировать сужение диапазонов всех режимов псевдоожижения при уменьшении Аг. [c.509]

Интерпретация описанных выше наблюдений на основе гидромеханической теории очень сложна Случай псевдоожижения газом представляет наибольший практический интерес, однако потоки твердых частиц и газа в окрестности единичной погруженной в слой трубы неустойчивы и пока могут быть описаны только качественно. Определенный успех в количественном описании достигнут для жидкостного псевдоожижения путем анализа устойчивой циркуляции твердых частиц с обеих сторон вставки. [c.528]

Устойчивость пузыря. Поднимающиеся пузыри, охватывающие вертикальные стержни, по-видимому, исключительно устойчивы. Их колебания и частичное разрушение здесь, вероятно, не так часты, как в случае одиночных пузырей, причем пузыри, охватывающие стержень, не так легко покидают его,,чтобы последовать за другими пузырями. Поэтому в псевдоожиженном слое с тонкими вертикальными стержнями по сравнению со свободным слоем наблюдается более редкая поперечная (в направлениях, не совпадающих с вертикальным) коалесценция пузырей. [c.534]

В отличие от обычного псевдоожижения, при фонтанировании градиент давления РШх) непостоянен по высоте слоя он мал у основания и достигает максимума на свободной поверхности слоя. Перепад давления обусловлен двумя параллельными сопротивлениями фонтана с частицами, транспортируемыми в разбавленной фазе, и кольцевой зоны с нисходящим плотным слоем навстречу потоку газа. Соответствующие градиенты перепада давления на различных уровнях слоя практически одинаковы, за исключением области, примыкающей к отверстию для входа газа. В верхней части высокого слоя градиент давления приближается к значению, необходимому для взвешивания твердого материала, т. е. псевдоожижения. Если скорость газа в кольцевой зоне становится равной скорости начала псевдоожижения, то фонтанирующий слой достигает предела устойчивости это условие соответствует максимальной высоте фонтанирующего слоя. [c.621]

В покоящейся жидкости датчик не зафиксировал одиночных пузырей. Визуальные наблюдения за образованием газовых пузырей при одиночном отверстии в случае двухмерного жидкостного псевдоожижения подтвердили, что устойчивые газовые полости l, m "" (идд каналы) образуются в не- [c.660]

Р. Д. Морс установил, что звуковые колебания с частотой от 50 до 500 Гц и интенсивностью выше 111 дБ обеспечивают устойчивое псевдоожижение порошков с частицами размером от 2 до 1000 мкм и плотностью от 1200 до 2700 кг/м [c.162]

Фонтанирование является эффективным методом контактирования твердых частиц обрабатываемого материала с газами или жидкостями, применяемым в тех случаях, когда свойства частиц материала (их размеры, например) затрудняют их псевдоожижение. Однако отсутствие надежных данных по гидродинамике фонтанирующего слоя не позволяет достигнуть длительной и устойчивой работы промышленных аппаратов этого типа [16]. В настоящем разделе делается попытка моделирования гидродинамики односекционного аппарата фонтанирующего слоя на основании теории диаграмм связи [17]. [c.254]

Основное направление развития азотной промышленности состоит в создании агрегатов большой мощности (до 3000 т/сут ЫНз на одной технологической нитке). Назревшим вопросом является разработка новых более производительных конструкций аппаратов, например с радиальным ходом газа в слое катализатора, что значительно снижает гидравлическое сопротивление агрегата. Практический интерес представляет применение взвешенного (псевдоожиженного) слоя катализатора. Во взвешенном слое катализатора можно значительно увеличить поверхность соприкосновения газа с катализатором, улучшить температурный режим катализа и в результате сильно интенсифицировать процесс. Автоматизация производства синтетического аммиака позволит вести процесс в оптимальных условиях и сделать его стабильным. Все эти мероприятия повысят интенсивность работы аппаратов, увеличат производительность труда и улучшат условия труда на заводах синтеза аммиака. Большое значение имеет разработка новых более активных и устойчивых к отравлению и перегревам низкотемпературных катализаторов синтеза аммиака. [c.99]

Применение вторых и третьих ступеней пылеулавливания в циклонах не только снижает потери кагалазатора, но и способствует поддержанию устойчивого псевдоожиженного слоя в связи е возвратом в реакционные аппараты тонких фракций. [c.166]

Устойчивость решений систем уравнений вертикального дисперсного потока при различных способах записи силы межфазного взаимодействия с учетом давления в твердой фазе и касательных напряжений и без него для одномерных и многомерных возмущений исследовалась в ряде работ. Вначале это было сделано применительно к движению фаз в псевдоожиженном слое [136, 179—183], а впоследствии — применительно к отстаиванию суспензий [184-186] и движению пузырьков в жидкости [187, 188]. Вьгеод, который был сделан всеми исследователями, однозначен система дает расходящиеся во времени решения, т. е. иными словами, вертикальный дисперсный поток неустойчив. [c.134]

Рассмотрены вопросы устойчивости и автотермичности реакторов, расчета оптимальных режимов. В качестве примеров для изучения взяты реакторы с неподвижным слоем, прежде всего реакторы для синтеза аммиака и окисления двуокиси серы, играющие наиболее важную роль в химической промышленности. Приведены также расчеты реакторов с псевдоожиженным слоем (основы теории псевдоожил ення являются предметом ряда специальных монографий и здесь не излагаются). Из контактных аппаратов других типов приведены колонны Кёлбела с катализатором, суспендированным в жидкости. В книге не рассматривались реакции, осуществляющиеся в жидкой фазе с взвешенным в ней катализатором. В конце книги кратко излагаются вопросы оптимизации реакторов, а также применения электронно-вычислительных и аналоговых машин. [c.10]

Измерения сопротивления потока показали , что стенки полости менее устойчивы, чем ее крыша, Если скорость газа через крышу полости будет недостаточно высока и единичные частицы начнут падать вниз, то частицы над ними определенно потеряют устойчивость и произойдет обрушение крыши. Такое поршнеобразное обрушение вызовет уменьшение объема полости, что приведет к восстановлению скорости на поверхности раздела, несмотря на отделение полости от струи газа из отверстия решетки. Частицы, обтекающие полость и движущиеся к ее основанию, также стремятся сжать газ и, замещая его, вытеснить через крышу полости. Это легко может быть продемонстрировано, если внести пузырь в слой непсевдоожиженного зернистого материала по мере подъема пузыря наблюдается сокращение его объема. В псевдоожиженном слое, где частицы в непрерывной фазе, входящие в основание полости, сами пронизываются потоком со скоростью сокращения объема пузыря не происходит из пузыря уходит то же количество газа. [c.29]

Теоретические исследования устойчивости малых возмущений концентрации твердых частиц в однородном псевдоожиженном слое показали, что скорость роста малых пузырей при газовом псевдовжажении вбтнв больше, чем при жидкостном. [c.37]

Частицы очень малых размеров и низкой плотности трудно перевести в псевдоожиженное состояние однако, будучи псевдоожиженным, они могут однородно расширяться в широком диапазоне скоростей, прежде чей начнется образование пузырей. К таким материалам относится фенольная смола (см. табл. 11-1). В слое этого материала образуются устойчивые каналы, чере которые проходит почти весь газ, а твердые частицы остаются практическв неподвижньши при скоростях, значительно превышающих скорость начала псевдоожижения. Было показано что для разрушения таких каналов можно использовать мешалки, вращающиеся с небольшим числом обороте и не требующие существенных затрат энергии. [c.57]

Задача о движении пузырей гораздо сложнее изложенного в предыдущем разделе линеаризованного анализа устойчивости однородного псевдоожижения. В самом деле, даже при описании характера движения газового пузыря в несжимаемой ньютоновской жидкости в настоящее время возникает много нерешенных вопросов. В связи с этим предложенные способы описания движения пузырей зависят от ряда существенных упрощений, накладываемых на уравнение движения, крайне слабо обоснованных,- а также от приближенных методов решения этих уравнений, корретность которых еще более сомнительна. Тем не менее, многие из наиболее характерных особенностей движения пузырей получают качественное объяснение даже при весьма упрощенных подходах, а несколько более усложненные решения приводят к хорошему количественному совпадени1р теории и эксперимента. [c.95]

В заключение заметим, что из соображений устойчивого псевдоожижения работа с очень низкими слоями, как правило, нежелательна. Принимаемая в промышленных аппаратах высота слоя обычно вполне достаточна для установления теплового равновесия на выходе из слоя. По этой причине приводимые в литературе рекомендации о расчете теплообмепных процессов по балансовым соотношениям могут считаться приемлемыми для большинства практических случаев, иногда — с учетом доли байпассирующего газа. [c.467]

Видимо, в таком свободном или заторможенном слое пузыри достигали своего максимального диаметра, лимитируемого уже их устойчивостью, а не размерами аппарата. В тех случаях, когда пузыри достигают максимального (в аспекте устойчивости) размера значительно ниже свободной поверхности псевдоожиженного слоя, можно ожидать слабого влияния внутренних вставок. Однако, если предельный размер пузыря достигается вблизи свободной поверхности незаторможенного слоя, то размещение в нем вертикальных поверхностей может оказать значительное влияние в связи с понижениел скорости коалесценции для достижения максимального размера пузыря требуется большая высота слоя. [c.536]

Устойчивость фонтанирования определяется рядом условий, при отсутствии которых движение твердой фазы становится неустойчивым, способствуя возникновению неоднородного псевдоожижения, а при увеличении скорости газа — поршнеобразованию. [c.622]

Значения и не могут выбираться вполне произвольно, так как лежат в пределах между критической скоростью псевдоожижения (и р) и скоростью витания Частиц (ив т)- Последняя превосходит первую на 1,5—2 порядка. Для устойчивой работы аппаратов необходимо, чтобы отношение и, щ.р — число псевдоожижения, — было не меньше 3—5. Это связано в первую очередь с полидисперсностьк) состава реальных катализаторов. [c.313]

Роль пластмассовых покрытий в современной технике трудно переоценить. Превосходная химическая стойкость, водостойкость, погодоустойчивость, стойкость к изменению температуры и другие свойства полимерных материалов позволяют использовать их для защиты от коррозии и агрессивного воздействия химических сред самого разнообразного химического оборудования, трубопроводов, строительных конструкций. Пластмассовые покрытия позволяют повысить срок службы обычных конструкционных материалов, а это означает, что в ряде случаев нет необходимости применять дорогостоящие нержавеющие стали и сплавы. Хорошие декоративные свойства пластмасс в сочетании с такими свойствами, как устойчивость к воздействию микроорганизмов, низкая газопроницаемость, отсутствие токсичности и т. д. дают возможность использовать пластмассы для создания различных слоистых материалов, успешно применяемых для декоративного оформления и упаковки. Покрытия на различные изделия и рулонные материалы могут быть нанесены разными способами в зависимости от физических свойств полимерного материала, а также от вида покрываемого изделия. Для создания покрытий полимерные материалы могут использоваться в виде расплавов, растворов, порошков, пленок. Одним из наиболее интересных является метод нанесения порошкообразного полимера в псевдоожижениом слое. Покрытия на основе высокомолекулярных эпоксидных смол на металлических деталях самого сложного профиля могут быть получены окунанием предварительно нагретой детали в ванну, в которой находится псевдоожиженная порошкообразная смола и отвердитель. Для нанесения покрытий на наружные и внутренние поверхности крупногабаритных конструкций разработаны различные конструкции многокомпонентных распылителей, с помощью которых можно наносить на поверхность как жидкие композиции, так порошковые и волокнистые наполнители. Несколько лет назад появились сообщения о вакуумном методе нанесения пленочных покрытий. Покрытия в этом случае образуются путем приклеивания под вакуумом полимерной пленки к поверхности изделия [235]. [c.195]

Установки каталитического крекинга с реакторными блоками использующими псевдоожиженный слой твердого микросфериче ского катализатора, получают преимущественное развитие и яв" ляются наиболее перспективными для крупнотоннажных производств. Устойчивая турбулизация двухфазной системы в псевдоожиженном (кипящем) слое обеспечивает интенсивную тепло-п массопередачу между фазами и постоянство температур во всем объеме слоя. Изотермичность и высокая теплопроводность псевдо-ожиженного слоя способствует стабильности химических реакций между реагентами. Благодаря увеличению поверхности соприкосновения межфазные процессы идут с высокими скоростями. Конструктивное исполнение реакторных блоков каталитического крекинга обусловливается химизмом процесса, а также условиями фазового взаимодействия реагентов с катализаторами —давлением и температурой. Реакторные блоки установок с крупно-гранулированным катализатором значительно уступают по своим технико-экономическим показателям блокам с кипящим слоем микросферического катализатора, особенно блокам, в которых используются лифт-реакторы с полусквозными потоками двухфазных систем, где конверсия происходит в прямоточной восходящей части аппарата. Несложная система циркуляции микросферического катализатора, а также большая гибкость по перерабатываемому сырью позволяют создавать реакторные блокн каталитического крекинга единичной мощности до 4,0 млн. т/год. [c.388]

Шеппев В. С., Доронин В. П., Иванов Е. А., Мещеряков В. Д. Устойчивость стационарных режимов при протекании экзотермической реакции в псевдоожиженном слое.— В кн. Применение математических методов [c.65]

В работах [23, 52] проведен анализ некоторых моделей реакторов с использованием численных методов, построены бифуркационные кривые, позволяюнще судить о числе решений задачи для псевдоожижениого слоя катализатора, а также в неподвижном слое. Критерии устойчивости стационарных решений, доказанные в [1, 3—5, 19, 21, 22, 30(1, позволяют в ряде случаев решать вопрос об устойчивости стационарных решений, соответствующих различным ветвям бифуркационных кривых, не прибегая [c.92]

Мы рассмотрим задачу управления процессом в реакторе с псевдоожиженным слоем катализатора в окрестности неустой чивого стационарного режима, исследуем устойчивость распределенной системы без управления и с введенным с помощью обратной связи управлением. Аппроксимация распределенной модели проводится с помощью метода ортогональных коллокаций. Величина воздействия обратной связи определяется методом модального управления путем сдвига нескольких собственных значений соответствующей задачи в левую полуплоскость, чтобы сделать выбранный стационарный режим устойчивым. Аналогичный подход для управления раснределенпыми системами использован в [5] для реактора с неподвижным слоем катализатора с охлаждающей рубашкой и одинаковой температурой хладоагента ио длине реактора, где рассматривалась квазигомогенная модель, состоящая из системы уравнений параболического типа. В [6] нами дано управление процессом в реакторе с псевдоожи-женпым слоем катализатора. Управление процессом в трубчатом реакторе с нротпвоточным внутренним теплообменом нриведе-ио в [7]. [c.116]

Заключительные замечания. Проведенное исследование управления для двухфазной модели процесса в псевдоожиженном слое, состоящей из гиперболической системы уравнений первого порядка с двумя независимыми переменными, подтвердило, что выбранная форма обратной связи в виде функционала от решения с соответствующим образом подобранными интегральными ядрами обеспечивает стабилизацию пеустойчт1вого решения. Наряду с этим, если, например, запас устойчнвостп для стационарного режима недостаточен для уверенного ведения процесса, то данный метод управления позволяет увеличить запас устойчивости введением обратной связи и расширить область допустимых возмущений, при которых система не переходит в другой стационарный режим. [c.126]

Рассмотрена задача управления о стабилизации неустойчивого стационарного режима в реакторе с псевдоожиженным слоем катализатора. Обратная связь в виде функционала от решения обеспечивает устойчивость выбранного режима. Циркуляционная модель слоя, состоящая из системы гиперболических уравнений первого порядна с двумя независимыми переменными, аппроксимируется системой обыкновенных дифференциальных уравнений с помощью метода ортогональных коллокаций. Интегральные ядра функционала обратной связи находятся методом модального управления. [c.168]