Скорость межфазного обмена газом

Интенсивность обмена газом между пузырем и непрерывной фазой оказывает влияние на скорость превраи ения реагента, содержащегося в пузырях. Суммарная скорость межфазного обмена газом зависит от разностей концентраций, являющихся в свою очередь, очевидно, функцией интенсивности перемешивания в слое. Следовательно, в общем случае интенсивность перемешивания в псевдоожиженном слое определяет его рабочие характеристики. [c.254]

При рассмотрении слоя со свободным барботажем пузырей необходимо учитывать их коалесценцию. Напомним, что для случая поршневого режима постулировали полное перемешивание газа дискретной и непрерывной фаз при коалесценции. Вероятно, для слоев с барботажем пузырей можно ожидать более высокой скорости межфазного обмена газом, нежели для изолированного пузыря в отсутствие коалесценции. [c.291]

В то же время, если скорость процесса в целом лимитируется химической реакцией, то представляется возможным рассматривать систему как реактор непрерывного действия с перемешивающим устройством. В промежуточном случае для расчета скорости протекания химических реакций требуется знание механизма контакта между газом и твердыми частицами. Необходимо располагать точной информацией о режиме газового потока через непрерывную фазу (т. е. идеальное вытеснение или полное перемешивание степень продольного перемешивания), скорости межфазного обмена газом, распределении пузырей по размерам, а также о соотношении диаметров облака циркуляции и пузыря. [c.336]

Для каталитических реакций скорость межфазного обмена газом и режим движения газа через непрерывную фазу взаимосвязаны. Если, например, скорость межфазного обмена газом мала и проскок, следовательно, значителен, то влияние перемешивания газа в непрерывной фазе становится несущественным и им можно пренебречь поскольку реакция фактически происходит только в непрерывной фазе. [c.336]

Таким образом, как показывают опыты с мелкими частицами, хотя при определенных условиях доминирует степень циркуляции газа между пузырем и окружающим его облаком, но обычно действует еще добавочный фактор, способствующий обмену. Скорость межфазного обмена газом была определена путем ввода одиночных пузырей трассирующего газа в слой твердых частиц размером от 50 до 136 мкм, поддерживаемый потоком воздуха в состоянии начала псевдоожижения. При сравнительно близких размерах пузыря в обеих упомянутых работах получено хорошее совпадение коэффициентов обмена, среднее значение которых для частиц 50 мкм составляет около 2 см/с. Дополнительные сведения о природе межфазного обмена газом при условиях, благоприятствующих образованию облака, были получены при фотографировании пузырей в газовых псевдоожиженных слоях. Установлено, что при малых значениях отношения Uь umf обмен газом происходит за счет непрерывного осыпания облака, а нри высоких значениях этого отношения [c.363]

Скорость межфазного обмена газом [c.364]

Следовательно, оптимальная высота слоя для промышленного реактора с псевдоожиженным слоем катализатора при необходимой степени конверсии зависит в основном от отношения скоростей реакции межфазного обмена газом. Таким образом, если процесс лимитируется скоростью химической реакции, то для получения более высокой степени превращения нужно увеличить либо высоту слоя, либо каталитическую активность (температуру), если, конечно, процесс в этих изменившихся условиях все еще лимитируется скоростью реакции. С другой стороны, если процесс контролируется скоростью межфазного обмена газом, то увеличение скорости реакции может ничего не дать, и для повышения конверсии потребуется либо увеличить высоту [c.367]

Экстремальные ситуации могут возникнуть при использовании низких слоев, в присутствии очень крупных пузырей и при высоких скоростях химической реакции в этих условиях эффективность реактора может оказаться зависимой от скорости межфазного обмена газом и конструкции газораспределительного устройства. [c.371]

Как видно из табл. 111-4, значения Хх, найденные по уравнению ( 111,35), как правило, выше, чем по уравнению ( 111,13). Однако различия невелики, что обусловлено быстрой скоростью межфазного обмена газом. Влияние скорости обмена газом между непрерывной и дискретной фазами (эта скорость зависит от диаметра пузыря) на эффективность реактора при произвольно выбранных размерах пузырей (66 и 119 мм) демонстрируется на рис. 111-11. Мы видим, что с ростом размера пузыря эффективность реактора уменьшается. Таким образом, несмотря на незначительное изменение размеров пузыря по высоте слоя (иногда им можно даже пренебречь), колебания среднего значения диаметра пузыря могут суш ественно повлиять на работу реак- [c.358]

Как видно из табл. 111-4, значения Хх, найденные по уравнению ( 111,35), как правило, выше, чем по уравнению ( 111,13). Однако различия невелики, что обусловлено быстрой скоростью межфазного обмена газом. Влияние скорости обмена газом между непрерывной и дискретной фазами (эта скорость зависит от диареактора при произвольно и 119 мм) демонстрируется [c.358]

VIII-8), что в его экспериментальном диапазоне зависимость между j i и к, по существу, не зависит от изменения высоты осевшего слоя (к аналогичным выводам пришли также Оркатт с соавт. и Ланкастер ). Это означает, что эффективности катализатора в верхней и нижней частях реактора сопоставимы. Данное заключение примечательно, так как, согласно измерениям, дискретная фаза диспергирована более тонко в основании, чем в верхней части псевдоожиженного слоя со свободно барбо-тирующими пузырями Эти наблюдения качественно объяснимы, если предположить, что уменьшение поверхности пузыря и скорости переноса по высоте слоя сопровождается одновременным понижением скорости реакции за счет падения концентрации реагента (т. е. перемешивание в непрерывной фазе неполное). Следовательно, если, например, скорость реакции была бы лимитирующим фактором в основании слоя, то это положеняе должно было бы еще сохраниться на выходе из него, где скорости реакции и массопередачи были бы меньше и в результате не наблюдалось бы никакого влияния высоты слоя на его характеристику. Иная ситуация может возникнуть при больших расходах газа, когда возможно уменьшение скорости межфазного обмена газом из-за образования очень больших пузырей или при высоких скоростях реакции. [c.367]

Важным параметром пузырьковых моделей является скорость обмена газом между пузырями и непрерывной фазой. Установлено, что, если принять эту скорость по рекомендациям Дэвидсона и Харрисона и Орката , получается хорошее совпадение экспериментальных и теоретически рассчитанных результатов. Вместе с тем в экспериментально исследованном диапазоне изменения рабочих параметров обеспечивается хороший контакт между газом и твердыми частицами, а доля реагента, байпассирующего через слой, в общем близка к получаемой в идеальном непрерывном реакторе с мешалками. В связи с этим результаты проведенных экспериментов недостаточно показательны для количественной оценки интенсивности обмена требуется более строгая проверка в экспериментальных условиях, позволяющих регулировать в системе скорость обмена при больших степенях байпассирования. Установлено что экспериментальные скорости межфазного обмена газом могут почти вдвое превышать рассчитанные теоретическим путем. [c.370]

Заметим, что рассчитанная указанным методом интенсивность обмена гадом несколько ниже, чем по Кунии и Левеншпилю При рассмотрении слоя со свободным барботажем пузырей необходимо учитывать их коалесценцию. Напомним, что для случая поршневого режима постулировали полное перемешивание газа дискретной и непрерывной фаз при коалесценции. Вероятно, для слоев с барботажем пузырей можно ожидать более высокой скорости межфазного обмена газом, нежели для изолированного пузыря в отсутствие коалесценции. [c.291]

Значительное байпассирование может наблюдаться при очень высоких значениях UIUrnf , в низких слоях или при наличии крупных пузырей однако в лабораторных реакторах с псевдоожиженным слоем, снабженных хорошими газораспределительными устройствами, этот эффект экспериментально не обнаруживается 12,1 , 16 Байпассирование газа, правда, возможно в промышленных реакторах с псевдоожиженным слоем, использующих преимущественно колпачковые барботеры, перфорированные или другие газораспределительные устройства. В этих условиях либо начальный размер пузыря может оказаться настолько большим, что процесс будет лимитироваться скоростью межфазного обмена газом, либо пузыри получают возможность подниматься по предпочтительным траекториям (обстановка при этом будет близкой к каналообразованию или фонтанированию). И в том и в другом случае возникает тенденция к увеличению проскока газа, но, пока не наступит ярко выраншнного каналообразования или фонтанирования, скорость реакции и заданная степень превращения [c.371]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология