Поршнеобразование

В то же время синтез акрилонитрила и фталевого ангидрида будет экономически выгодным только в реакторе с хорошим контактом газа и катализатора для моделирования подобных процессов необходимо учитывать эффект поршнеобразования при анализе данных по конверсии, полученных на лабораторных установках. [c.173]

Как уже было отмечено ранее, многие экспериментальные исследования были проведены в условиях поршнеобразования, и потому есть основания полагать, что перемешивание твердых частиц и газа в поршневом режиме больше, чем по описанной только что поршневой модели. Например, в опытах Джиллиленда в сотр., работавшими со слоями малых диаметров (76 и 114 мм) высотою до 1,8 м, скорости газа достигали 30 см/с. Мэй, исследовавший слой диаметром 380 мм и высотою 9,15 м, доводил скорости до 25 см/с. [c.275]

Если слой разделен крупными стержнями на ряд параллельных секций, то эффективный размер, определяющий начало поршнеобразования, будет меньше В возможно, что он равен расстоянию между соседними вертикальными поверхностями. Так, установлено что одиночный цилиндрический стержень диаметром 70 мм способствует поршнеобразованию в слое диаметром 140 мм. Приближение к поршневому режиму сопровождается увеличением расширения слоя и понижением его коэффициента теплообмена с ограждающими стенками Общее количество переданного тепла может, однако, возрасти, если вертикальные стержни сами используются в качестве теплообменных поверхностей. [c.532]

Как мы уже видели, крупные стержни, не охватываемые поднимающимися пузырями, способствуют каналообразованию. Последнее часто относят к нежелательным режимам псевдоожижения. В то же время, реактор с поршнеобразованием имеет определенные достоинства (см. главу V), например, благоприятные характеристики перемешивания газа и увеличение времени его пребывания в системе. [c.537]

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]

Группа О. Пузыри возникают на расстояниях от решетки типа пористая плита около 5 см и более, движутся относительно медленно. Мало перемешивание твердых частиц и газа в плотной фазе. Часто наблюдаются сплющенные пузыри. Скорость всплытия пузырей можег быть того же порядка или ниже, чем Для материалов группы О характерно интенсивное истирание с выносом мелких фракций. Псевдоожижение в аппаратах пилотных диаметров сильно затруднено поршнеобразованием. [c.37]

Для проведения сильноэндотермических процессов с устойчивым катализатором возможно применение трубчатых аппаратов (рис. 5,4). Для предотвращения поршнеобразования в слое ката- [c.264]

Рассмотренный пример объясняет как явление поршнеобразования, так и скачок сопротивления при псевдоожижении слоя зернистых материалов. Последнее однозначно определяется трением материала о стенки аппарата. [c.202]

Пример З.4.5.2. В аппарате кипящего слоя диаметром й = 0,3 м с пористой газораспределительной решеткой предполагается псевдоожижать частицы размером й = 500 мкм и плотностью рг = 2300 кг/м газом с плотностью р, = 0,8 кг/м и вязкостью ц = 30 10 Па с. Выдать рекомендации, исключающие поршнеобразование, если приведенная к сечению аппарата скорость газа превышает в три раза приведенную скорость начала псевдоожижения. [c.215]

Таким образом, устойчивый размер пузыря превышает диаметр аппарата и, следовательно, если не ограничить высоту слоя, то возможно поршнеобразование. Чтобы избежать этого, максимальный размер пузыря должен быть меньше диаметра аппарата. Примем 8п = 0,5й . Тогда из уравнения (3.4.5.5) при Ао = 0 получим к = 0,7 м. При высоте слоя менее 0,7 м поршнеобразование исключено. [c.215]

При движении двухфазного потока по горизонтальной трубе его структура претерпевает существенные изменения. Хотя распределение частиц и выравнивается по сечению трубы с увеличением скорости газа и уменьшением концентрации частиц, все же основная масса материала движется в нижней части канала (рис. 3.4.6.2), что не позволяет рассматривать поток как одномерный [65]. С увеличением концентрации частиц происходит вытеснение газового потока вверх. Это приводит к тому, что частицы оседают на дне трубы и их основная масса движется по дну трубы в виде слоя с гребнями (рис. 6.6.6.1). При дальнейшем снижении скорости газа гребни увеличиваются и переходят в поршни [66]. Поршнеобразование — это нежелательное явление, и без специальных мер по его регламентации пневмотранспорт заканчивается образованием пробки из материала, т. е. закупоркой или завалом трубопровода. Причем вероятность закупорки тем выше, чем выше концентрация частиц и ниже скорость газа. [c.216]

В узких и высоких слоях пузыри газа, сливаясь при подъеме, могут занять все сечение слоя (рис. 1-1, г), разделяя его по высоте на перемещаюшиеся газовые пробки , разделенные подвижными поршнями псевдоожиженного твердого материала. В таком слое с поршнеобразованием резко нарушается однородность псевдоожижения и затрудняется перемешивание твердой фазы в вертикальном направлении. [c.23]

Если же ожижающим агентом является капельная жидкость, а не газ, то после спокойного псевдоожижения слой постепенно расширяется вплоть до размывания свободной поверхности и уноса частиц. В этом случае, как правило, не образуется ни слоя с барботажем пузырей, ни тем более слоя с поршнеобразованием, даже при ведении процесса в узких и длинных трубках. Кроме того, при псевдоожижении капельными жидкостями слабее выражено движение частиц, но ярче проявляется их сепарация вдоль слоя (по размерам, удельным весам). На схеме, составленной П. Ребу [344] (рис. 1-2), представлены фазы развития псевдоожиженного слоя. [c.23]

Поршнеобразование характерно для псевдоожижения твердых частиц в узких и высоких трубах. Пробки газа возникают вблизи газораспределительного устройства примерно на одной и той же высоте [44] и перемещаются вверх, при этом твердые частицы просыпаются через пробки. С ростом скорости газа увеличивается высота газовых пробок, но сохраняется высота поршней твердого материала [44]. Этот факт объясняют тем [207, 754, 758], что отношение высоты поршня п к его диаметру Од сохраняет в широком диапазоне скоростей практически постоянное значение, равное п/0а = 1 ат, где т — угол внутреннего трения, значения которого для некоторых материалов приведены в табл. 1.4. [c.38]

Поршнеобразование является разновидностью псевдоожижения с барботажем пузырей, свойственной узким и высоким аппаратам оба эти состояния имеют некоторые общие свойства (в частности, монодисперсные слои, в особенности составленные из крупных и тяжелых частиц [642], б большей мере склонны к барботажу пузырей и поршнеобразованию). Склонность к поршнеобразованию возрастает при увеличении отношения высоты слоя Но к его диаметру Оа. Так, например, указывается [23], что при Но/0 <2—5 поршней не образуется. Одновременно отметим, что при неизменном Но1Вц уменьшение диаметра аппарата также способствует образованию поршней. Однако специальные меры позволяют предотвратить поршнеобразование даже, например, при Но/Оц> 00 и >а = = 27 мм [24]. [c.38]

В случае псевдоожижения с поршнеобразованием наблюдается рост перепада давления сверх постоянной величины [247], начиная с момента превышения скорости газа, при которой появляются поршни и пробки . Это обусловлено необходимостью дополни- [c.51]

Выше (см. главы IV и VI) было показано, что размещение в слое различного рода затормаживающих деталей приводит к разрушению газовых пузырей, препятствует поршнеобразованию, обеспечивая более однородное псевдоожижение. При этом плотность твердой фазы (и порозность) по высоте слоя распределяется более равномерно, чем в свободном псевдоожиженном слое. Это позволяет ожидать, что и локальные по высоте слоя значения а в условиях торможения также будут нивелироваться. [c.331]

При замене стеклянных царг модели диаметром 100 мм на царгу из органического стекла того же диаметра в слое песка со средним размером частиц 230 мк уже при W=4 и Я = 300 мм начиналось поршнеобразование из-за появления скоплений агломератов электрически заряженных частиц. [c.599]

Литературные данные по применению препятствий , способствующих более спокойному псевдоожижению, весьма скудны. Уже на самых ранних стадиях изучения псевдоожиженных систем было обнаружено, что вставки (сетки или решетки, размещенные внутри псевдоожиженного слоя) способствуют разрушению пузырей и, следовательно, более спокойному течению процесса. Весьма показательный пример в этом отношении приводят Холл и Крамли [33], наблюдавшие спокойное псевдоожижение в слое высотой более 2 м и диаметром 25 мм . Вставки представляли собой стальные сетки 10 меш (просвет около 1,5 мм), слегка выгнутые в направлении газового потока и укрепленные с интервалом 50 мм на протянутой по оси сосуда вертикальной проволоке. Вставки такого типа препятствуют коалесценции пузырей по всей высоте слоя и исключают поршнеобразование, наблюдаемое в таком слое при отсутствии вставок. [c.23]

ПОРШНЕОБРАЗОВАНИЕ В ПСЕВДООЖИЖЕННЫХ СИСТЕМАХ [c.59]

Для слоя высотой 390 мм аналогичный расчет приводит к значению Ос= 7,8 см, что указывает на поршнеобразование такой же результат получается для большей высоты слоя (582 мм). Таким образом, данные Массимилла и Джонстона еще раз подтверждают, что в слое высотой менее 300 мм пузыри имеют размер порядка 25—50 мм. Однако при большей высоте слоя этот размер может быть значительно больше, приводя к возникновению поршневого режима в аппаратах малых диаметров. [c.135]

В качестве примера рассмотрим поршнеобразование — явление, сильно зависящее от геометрии сосуда. При таком режиме газовые пузыри сливаются и растут по мере их подъема при достаточной глубине слоя они могут в конце концов стать достаточно большими, чтобы занять все поперечное сечение сосуда. Поэтому часть слоя выше пузыря выталкивается вворх, как поршень. Частицы просыпаются из поршня вниз, и, наконец, он разрушается. Почти за это же время образуется другой поршень и это пульсирующее нестабильное движение повторяется. Чаще всего поршнеобразование является нежелательным, так как оно ставит проблему уноса и уменьшает потенциальные возможности использования такого слоя как для физических, так и для химических процессов. Обычно поршнеобразование происходит в высоких слоях малого диаметра. [c.21]

Слои крупных частиц одинакового размера обычно плохо поддаются псевдоожижению наблюдаются удары, прорывы струй и поршнеобразование, что может привести к серьезным структурным отклонениям больших слоев. Качество псевдоожижения может быть значительно улучшено добавлением небольшого количества мелких частиц, которые работают как смазка. При псевдоожижении крупных частиц диапазон скоростей газа узок, следовательно, в этом случае надо использовать неглубокие слои. [c.28]

Следует отметить, что измеренные величины перепада давления могут несколько отличаться от расчетных по уравнению (111,15), что может быть отнесено за счет потерь энергии на соударение и трение частиц о частицы и частиц о стенки сосуда. Кривые, приведенные на рис. III-7, характерны для слоев с неудовлетворительным псевдоожижением. Так, большие флуктуации давления на рис. 1П-7,а характерны для слоя с поршнеобразованием, тогда как отсутствие характерного пика давления при минимальном псевдоожижении и низкий перепад давления на рис. 111-7,6 означает, что в псевдоожиженное состояние перешла лишь часть твердых частиц. [c.77]

Диаметр слоя в этих экспериментах был равен 7,63 см. Сопоставляя его с рассчитанным диаметром пузыря, можно предположить, что при (uJumf) = = 28,6 наблюда.иось поршнеобразование. [c.168]

Процесс нсевдоожижения весьма сложен. Он усложняется ка-нало- и поршнеобразованием в псевдоожиженном слое. Эти особенности зависят от конструкции аппарата и фракционного состава катализатора. В связи с нолидисперсностью слоя унос мелкозернистого материала наблюдается в достаточно широком интервале скоростей. [c.18]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология