Скорость газа в фазе пузырей, средняя

Такими параметрами, в первую очередь, являются доля сечения, занятая пузырями /, и отношение скорости подъема пузыря к расходной скорости газа, пронизывающего твердую фазу, —7. Из определения этих параметров следует, что средняя порозность е расширившегося кипящего слоя равна [c.119]

При абсорбции кислорода раствором сульфита натрия была измерена поверхность раздела газовой и жидкостной фаз в псевдоожиженных слоях твердых частиц размером от 0,3 до 3 мм. Установлено, что поверхность раздела фаз падает с уменьшением порозности слоя, причем она мало чувствительна к изменению размера частиц. При измерении размеров пузыря и поверхности раздела фаз в случае газожидкостного псевдоожижения стеклянных бус диаметром 6 мм место расположения устройства для ввода газа позволяло создавать достаточно большие пузыри в основании слоя. Было установлено, что по мере удаления от газораспределительной решетки средние размеры пузырей уменьшаются, а поверхность раздела между газом и жидкостью увеличивается. Более интенсивное дробление пузырей наблюдали при повышенной скорости и в слоях с малым расширением. [c.661]

Для развитого КС целесообразно использовать в качестве характеристики разреженной фазы среднюю скорость газа в фазе пузырей т /[ [c.63]

Пример расчета выполнен для давления в реакторе 1,6 МПа, температуры в слое катализатора 523 К, среднего диаметра частиц 1,5-10" м, состава газа а--0,88, 6 — 0,05, остальное — азот [28, 30]. На рис. 5.24 и 5.25 показано влияние величины Атй) и начальной высоты слоя на показатели процесса. С ростом избытка скорости газа над началом взвешивания увеличивается доля газа, проходящего через слой в пузырях, газонаполнение и, следовательно, межфазный поток. Эти изменения приводят к снижению концентрации продуктов реакций в обеих фазах и на выходе из слоя (см. рис. 5.24). [c.289]

В барботажном слое турбулентная вязкость жидкости обусловлена, в основном, движением газовых струй и пузырей. Влияние стенок различных устройств на тарелке на развитие турбулентности в жидкой фазе значительно меньше, по сравнению с влиянием газового потока. Если скорость газа (пара) в струе достигает 10-20 м/с, то средняя скорость жидкой фазы в продольном направлении на массообменной тарелке составляет всего несколько сантиметров в секунду. [c.138]

Зная количество газа, проходящего через псевдоожиженный слой в виде пузырей, и среднюю скорость последних, можно рассчитать общее расширение слоя. Если исключить из рассмотрения мелкие порошки, то при скоростях, близких к 7 , расстояние между частицами в непрерывной фазе остается, по существу, постоянным, проницаемость ее не изменяется и газ продолжает двигаться вверх со скоростью 17 1 относительно частиц. Отсюда следует , что [c.143]

Аналитически и численно исследовано влияние смешения газа в плотной фазе слоя на степень превращения и неединственность стационарных режимов. Численно исследовано влияние на работу реактора различных параметров, таких, как скорость псевдоожижения, среднее время пребывания частиц в слое, размер пузыря и активность катализатора. [c.158]

При построении математической модели процесса примем следующую физическую модель газ (жидкость) двигается вверх двухфазным потоком — в виде непрерывной фазы со скоростью и дискретной в виде пузырей со средней скоростью (7д. Тогда [c.77]

Рис. УП-22. Изменения средней концентрации в непрерывной фазе по высоте слоя при постоянной скорости ввода пузырей газа-трасера (6,71 см/с) для частиц различных размеров

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]

Анализируя войрос о расширении слоя, уместно кратко рассмотреть некоторые специфические особенности работы с тонкими порошками. Многие порошки со средним размером частиц менее 100 мкм однородно расширяются без образования пузырей при скоростях газа, лишь незначительно превышающих U f- Существует критическая скорость 7 , при которой начинается образование газовых пузырей. Отношение U IU f может изменяться от значений, чуть превышающих 1 до 2 (в особых случаях). Для материалов, подобных мелкому катализатору крекинга нефти, это отношение обычно равно 1,1 или 1,2. При таком режиме движения изменяется расстояние между твердыми частицами, а с ним и проницаемость непрерывной фазы. В этих условиях уравнение (IV,5), разумеется, неприменимо. Имеются указания, что нри превышении скорости более чем на р 100% порозность непрерывной фазы опять становится равной и применение уравнения (IV,5) снова будет правомерным. Этот вопрос подробно рассдютрен в главе II. [c.145]

Вряд ли оправдано считать расход газа с пузырями равным А (U — U,nf). Даже если отвлечься от расширения непрерывной фазы, приравнивая скорость в ней величине Umf независимо от i/, то и в этом случае необходимо учитывать, что среднее сечение непрерывной фазы меньше А. Это замечание относится также к расчету i7ft в п. 5 — Прим. ред. [c.556]

Группа А. Материалы, состоящие из частиц малой плотности (меньшей примерно 1,4 г/см ) и(или) малого среднего размера обычно ведут себя так, как это описано ниже. Типичными примерами могут служить некоторые катализаторы, используемые при крекинге. Слои из порошков данной группы сильно расширяются, раньше чем образуются пузыри. Еслн внезапно прекратить подачу газа, то такие слои коллапсируют медленно с типичной скоростью 0,3—0,6 см/с. Эта скорость близка к приведенной скоростн газа в плотной фазе. Все образующиеся пузыри всплывают вверх со скоростью, большей скорости газа в промежутках между частицами. Средний размер пузырей можно уменьшить двумя способами применяя порошки, состоящие из маленьких частиц и(или) характеризующиеся широкой функцией распределения частиц по размерам. Однако и в этом случае сохраняется возлюжность образования пузыря с максимальным размером. [c.156]

Ряс. 1У-22. Поперечное сечение участка слоя, содержащего небольшой пузырь и, — средняя скорость восходящего потока газа + Зu f) — скорость потока газа через пуаырь — скорость потока газа через плотную фазу б — объем слоя, занимаемый фазой пузырей (1 — б) — объем слоя, занимаемый плотной фазой. [c.126]

Замечания. Когда температура измеряется термопарой с обнаженным спаем или термопарой с отсосом при постоянной скорости отсасываемого газа, то при наличии в слое бурного пузыреобразования ее показания дают среднюю во времени температуру газа в пузыре и плотной фазе. Если мы назовем ее кажущейся температурой газа, а соответствующий коэффициент кажущимся коэффициентом, получим [c.199]

Скорость реакции не зависит от объема катализатора и пропорциональна поверхности контакта фаз, поэтому для обеспечения высокой скорости необходимо создать большую поверхность раздела между фазами. Если реагенты находятся в жидкой фазе, то большая поверхность контакта на единицу объе1 а катализатора создается интенсивным перемешиванием, в результате которого образуется эмульсия катализатора в фазе реагентов или реагентов в фазе катализатора. Если реагенты газообразны, то применяется барботаж газа через слой жидкого катализатора. В обоих случаях удельная поверхность контакта (суммарная поверхность капель или пузырей в единице объема катализатора) обратно пропорциональна среднему диаметру частиц дисперсной фазы. [c.157]

Эксперименты с искусственно вдуваемыми в слой крупными пузырями показали, что поднимающийся пузырь пронизывается газовым потоком. Так как полость представляет собой малог сопротивление газовому потоку, то скорость, с которой газ втекает через заднюю стенку пузыря и вытекает через переднюю, повышена по сравнению со средней скоростью фильтрации, особенно, когда пузырь подходит к верхней границе кипящего слоя. Эта повышенная скорость увлекает за собой соседние частицы эмульсионной фазы и за пузырем образуется шлейф увлекаемых им вверх чз[Стиц, что можно визуально наблюдать в двухмерных аппаратах [16]. По схеме, предложенной Баскаковым и Бергом [76, гл. IV], при слиянии нескольких пузырей, выходящих на поверхность, этот шлейф ускоряется особенно сильно и выбрасывается в надслоевое пространство с большой начальной скоростью т (рис. II.26). Выброшенная с этой скоростью плотная группа частиц, в соответствии с законом сохранения энергии, поднимается на высоту к, определяемую условием тт 2 = тдк, а затем падает [c.95]

Наравномерность распределения потока ио поперечному сечению аппарата может стать особенно значительной при такой организации процесса взаимодействия сплошной и дисперсной фаз, когда концентрация твердой фазы, а следовательно, и ее удельная массообменная поверхность являются функцией локальной скорости сплошной среды. Так, в псевдоожиженном слое большого диаметра могут образовываться каналы, по которым псевдо-ожиженный агент проходит с большой скоростью, причем концентрация дисперсной фазы в этих каналах ничтожно мала. Поэтому газ, прорывающийся по таким каналам через псевдоожижен-ный слой, практически не успевает контактировать с твердыми частицами. То же можно сказать и о части псевдоожижающего агента, проходящего через слой в виде газовых пузырей. Внутренняя структура псевдоожиженного слоя может оказать существенное влияние на характер распределения дисперсного материала по времени пребывания и, следовательно, по степени отработки. Таким образом, критерии подобия, содержащие средние значения скоростей потоков, не в состоянии учесть локальную неравномер [c.77]

Первые три проблемы, связанные с движением пузырей газа в зернистом слое, исследуются для выявления механизма поршневого и канального проскоков газа, нарушающих структуру взвешенного слоя, и из-за ограниченного объема книги подробно рассматриваться не будут. Вопросам образования и движения пузырей газа во взвешенном слое посвящены превосходные работы Роу и Эверетта [35, 43], в которых подробно изложены результаты исследования структуры неоднородных взвешенных слоев с помощью Х-лучей. Роу и Эвереттом было установлено, что средний диаметр пузырька газа описывается линейной функцией от высоты слоя и скорости потока. Выяснен также механизм перемешивания твердой фазы с помощью пузырей (рис. 5-32). Мэррей [35] и многие другие [34] изучали движение пузырей во взвешенном слое, исследуя условия его устойчивости. [c.227]

С целью изучения масштабного перехода были проведены исследования на полупромышленном реакторе с внутренним диаметром 800 мм при следующих параметрах хордовая насадка размером 40x40x40 MMj встроенная в реакционное пространство аппарата, обеспечивает скорость движения газа в плотной фазе гСги = 0.I36I м/сй позволяет принять-средний диаметр пузыря с/п = 0,0135 м скорость движения пузырей 24 ,= 0,277м/с долю слоя, занятую пузырями J-rt = 0,027. Б реактор подавался технический бикарбонат натрия с У/т = 0,739 в количестве 50 кг/час с размером частиц R =7 10" м. Начальная и конечная концентрация газообразного реагента принимались j a = 2,45 10 кг-мол/м и 1,5 Ю" кг- ол/м . Коэффициен- [c.103]

Кипящий, или нсевдоожиженный слой твердых частиц—система, гидродинамически очень сложная. Основной момент, определяющий гидродинамический режим процесса, — это характер движения твердых частиц. Каждая частица испытывает со стороны газового потока подъемную силу, в среднем равную ее весу флуктуации подъемной силы вызывают беспорядочные движения частицы. Если две частицы сближаются, локальная скорость потока в промежутке между ними растет, соответственно уменьшается локальное давление и частицы сближаются еще сильней. Таким образом образуются плотные скопления твердых частиц. Этот механизм исключает существование однородного кипящего слоя как неустойчивого состояния [33]. Обратное воздействие движения твердых частиц на газовый поток заключается в том, что гидравлическое сопротивление слоя становится резко неравномерным по сечению, и значительная часть потока, направляясь по пути наименьшего сопротивления, проходит слой в виде компактных масс —газовых пузырей. Неоднородность кипящего слоя — очевидная теоретически и наблюдаемая как визуально, так и с помощью разнообразных физических методов исследования (оценка локальной плотности слоя путе.м измерения его электрической емкости или поглощения слоем рентге1ювскпх или гамма-лучей) — вызывает резкие различия гидродинамических условий и условий протекания реакций в разных частях газового потока поэтому можно говорить о газе, проходящем в пузырях, и газе, просачивающемся сквозь плотный слой твердых частиц, как о двух разных фазах газового потока. В дальнейшем эти две фазы мы будем называть, пользуясь терминологией предыдущего параграфа, соответственно, пассивной и активной, предполагая, что только газ, находящийся непосредственно в промежутках между частицами катализатора (в активной фазе) может претерпевать химические превращения. Топологически пассивная фаза является прерывной, а активная — сплошной, что иногда используется в качестве их наименований 2. [c.223]

Поведение частиц в ПС отличается сложным статистическим характером частицы перемещаются по объему ПС как в составе пакетов дисперсного материала, так и индивидуально при распаде одного пакета и образовании другого. Пакеты совершают случайное движение в результате прохождения через слой газовых пузырей, а также могут совершать циркуляционное движение. Каждая частица твердого материала в течение некоторых интервалов времени может находиться в составе пакета около стенки, в основной массе ПС, внутри газового пузыря при этом характер обтекания поверхности частицы газовым потоком оказывается различным (внутри пакета газ фильтруется со скоростью, близкой к Ыкр, и частица не имеет возможности индивидуально вращаться, а в газовом пузыре относительная скорость скольжения близка к скорости витания и частицы могут вращаться). Кроме того, каждая частица находится на разных уровнях по высоте ПС случайное время, контактируя с газом, имеющим различные температуры. Отмеченные обстоятельства не позволяют использовать для расчета коэффициента межфазной теплоотдачи ос соотношения, полученные в опытах с закрепленными индивидуальными частицами и в опытах с плотным слоем или с газовзвесью. Поскольку теоретические расчеты интенсивности конвективной теплоотдачи здесь невозможны, то надежные данные по средним величинам а и зависимости а от основных параметров можно получить из экспериментов с ПС дисперсного материала. Однако экспериментальное исследование межфазной теплоотдачи здесь осложнено тем, что при значительном теплостоке от газа на суммарную поверхность частиц газовый поток может принимать температуру, близкую к температуре поверхности частиц уже на сравнительно небольших расстояниях от газораспределительной решетки. При этом точность определения средней разности температур между газом и поверхностью дисперсного материала оказывается незначительной и существенно зависящей от принятой модели движения сплошной фазы через ПС (полное вытеснение, наличие продольного перемешивания, учет газовых пузырей и т. д.). [c.199]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология