Аппарат с неподвижным слоем материал

Рис. 8.5. Экстракционный аппарат с неподвижным слоем материала

Гидродинамика псевдоожиженного слоя и расчет основных его характеристик. Поток жидкости, проходя отдельными струями по каналам между твердыми частицами, образующими неподвижный слой, оказывает динамическое воздействие на зерна твердого материала. Величина этого гидродинамического воздействия растет с увеличением скорости движения жидкости при ее подаче снизу вверх через слой зернистой загрузки вплоть до того момента, когда силы гидродинамического давления восходящего потока станут равны весу погруженного в жидкость слоя загрузки. При таком гидродинамическом равновесии твердые частицы получают возможность взаимного пуль-сационного перемещения, интенсивность которого зависит от скорости движения жидкости. С увеличением скорости восходящего потока слой теряет свое первоначальное устойчивое положение и начинает расширяться, переходя во взвешенное состояние. Расширение слоя загрузки сопровождается уменьшением концентрации твердой фазы в единице объема слоя, однако перепад давления в случае псевдоожижения мелкозернистого материала в цилиндрических аппаратах остается постоянным до тех пор, пока силы гидродинамического давления не станут больше веса единичной твердой частицы. Дальнейшее увеличение скорости жидкости приводит к уносу твердых частиц из слоя, что нежелательно для адсорбционных аппаратов с псевдоожиженным слоем. [c.171]

Так, при внезапном прекращении подачи газа (выходе из строя вентилятора) или недостаточной скорости его движения в аппарате (засорение рукавного фильтра и др.) весь кипящий слой материала оседает на нагретую газораспределительную решетку. В случае снижения температуры газа по сравнению с расчетной (например, при нарушении режима работы топки) его влагоемкость уменьщается, и водяные пары, содержащиеся в нем, частично конденсируются. Связанное с этим некоторое увлажнение высушиваемого материала приводит к увеличению слипаемости его частиц и как следствие к нарушению режима их псевдоожижения при этом материал может также осесть на решетку [210]. Такому процессу способствует и неравномерное распределение теплоносителя в сушильной камере, возникающее, например, при забивании отдельных отверстий решетки, неправильном выборе их размера и расположения, перекосе решетки, Возникновение на решетке аппарата неподвижного слоя материала значительно большей высоты, чем зона его активного теплообмена в псевдоожиженном слое, для которой отработаны безопасные условия, создает аварийную ситуацию в сушильной установке, которую всегда надо учитывать с целью ее предотвращения. [c.202]

Аппараты с неподвижным слоем материала [c.64]

В аппарате с неподвижным слоем материала процесс теплообмена между дисперсной твердой фазой и потоком газа (жидкости) состоит из переноса теплоты из сплошной фазы теплоносителя к поверхности частиц материала (внешняя теплоотдача) и переноса теплоты внутри частиц. Теплоотдача при движении теплоносителя через слой зернистого материала или насадки является сложным процессом, зависящим от размера и формы зерен (или насадки), порозности слоя, физических свойств теплоносителя и т.н. Предложен ряд зависимостей для определения коэффициентов теплоотдачи а. Например [c.310]

Неоднородности пористости в слое зернистого материала возникают в процессе его засыпки в аппарат [19-22]. Масштабы таких неоднородностей могут быть различны — от размеров слоя в целом до нескольких десятков размеров частиц. Появление неоднородностей могут вызвать некоторые способы формирования неподвижного слоя материала, например при загрузке, осуществляющейся в виде падающей струи частиц. В месте падения образуются более плотные структуры. Кроме того, чем больше высота падения струи частиц или чем больше скорость падающих частиц, тем больше уплотнение и меньше пористость слоя. Неоднородности, определяемые условиями засыпки, являются основным источником появления будущих горячих и холодных пятен в зернистом слое. Однако эти неоднородности существенно сглаживаются соответствующими приемами формирования засыпки. [c.567]

Расчет процессов ионного обмена в реальных массообменных аппаратах требует математического описания структуры потоков жидкой фазы для аппаратов неподвижного слоя и описания структуры потока для движущегося слоя дисперсного материала, если рассчитывается непрерывнодействующий аппарат с движущимся слоем ионита. [c.253]

Кусковой материал насыпается в корзины или противни. Газ проходит сквозь неподвижный слой материала или над ним. Последнее особенно невыгодно, потому что куски материала, находящиеся в глубине слоя, будут заслонены кусками, лежащими над ними (туннельные и камерные сушилки контактные аппараты с зернистым катализатором абсорберы с активированным углем). [c.538]

В таких аппаратах с неподвижным слоем, как скрубберы и рекуператоры, помимо естественного кускового материала засыпки (уголь, руда и т. п.) или брикетированного и формованного (таблетки, шарики) материала, используют различные малообъемные насадки с низким гидравлическим сопротивлением при развитой поверхности (кольца Рашига, седла Берля и т. п.). В технике псевдоожижения подобные насадки используются редко, хотя за 1975—1979 гг. накоплен некоторый опыт успешного использования взвешенных насадок, особенно обрезков пластмассовых и резиновых труб в мокрых скрубберах для очистки газов в фосфорной и других отраслях промышленности [238]. [c.203]

Была предпринята попытка скоррелировать значения с помощью уравнений, справедливых для неподвижного слоя, в предположении, что сопротивление разрыхлению численна остается постоянным. Однако было найдено , что это сопротивление сильно зависит от диаметров аппарата и частицы. Ряд других эмпирических формул, связывающих пик давления с весом твердого материала в,слое или перепадом давления при фонтанировании, был предложен советскими исследователями применительно к коническим аппаратам. [c.626]

Присутствие неподвижного зернистого материала у распределительной решетки в крупных системах чаще всего является непреднамеренным это, например, накопление на решетке крупных комков материала, попадающихся в перерабатываемом сырье (в конечном счете, они могут вызвать прекращение псевдоожижения на больших участках слоя), образование агрегатов и выпадение их на решетку по мере увеличения размеров периодическое обрушение скоплений частиц, отлагающихся на деталях питателей. Во многих слоях застойные зоны возникают между элементами решетки, расположенными на большом расстоянии друг от друга, или между периферийным рядом элементов и стенками аппарата. [c.706]

Дэн и Лапидус изучали неизотермический неидеальный поток в реакторах с неподвижным слоем зернистого материала при помощи модели, состоящей из последовательных проточных реакторов идеального смешения. Их модель представляла собой двухмерную сеть реакторов различного объема и служила для описания характеристик реального трехмерного аппарата. Так как концентрация веществ при переходе из одного элемента модели в другой изменялась дискретно, разработанная модель оказалась особенно удобной для исследования процесса на цифровых вычислительных машинах. [c.278]

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]

Теплообмен между движущимся теплоносителем и неподвижным слоем зернистого материала (или насадки), а также теплоносителем и псевдоожиженным, или кипящим, слоем твердых частиц имеет большое практическое значение, так как в подобных гидродинамических условиях (см. главу П) протекают многие контактно-каталитические и другие процессы химической технологии. При проведении процессов в кипящем слое удается значительно увеличить количество передаваемого в единицу времени тепла, т. е. тепловую нагрузку аппаратов. [c.293]

Весьма наглядны преимущества аппаратов КС перед аппаратами фильтрующего слоя. Так, в шахтных печах и контактных аппаратах, а также в полочных и трубчатых аппаратах с неподвижным слоем зернистого материала (например, катализатора) [c.10]

Процесс в неподвижном слое заключается в фильтровании жидкости (растворителя) сквозь слой пористого кускового материала. Растворение обычно проводится периодически при уменьшении во времени высоты слоя в отличие от экстракции, при которой высота слоя постоянна. В случае непрерывного пополнения твердого материала, компенсирующего его убыль, можно осуществлять процесс в неподвижном слое непрерывным способом. В промышлеиности экстракцию в неподвижном слое часто проводят полунепрерывно в батарее последовательно соединенных (по ходу раствора) аппаратов, в каждом из которых через определенные промежутки времени производится выгрузка отработанного и загрузка свежего твердого материала. [c.555]

По способу создания скорости обтекания твердых частиц жидкостью различают аппараты с неподвижным слоем твердого материала, с механическим перемешиванием и со взвешенным, или кипящим, слоем. [c.556]

Сначала использовали полочный реактор (рис. 6.23, а), в котором колчедан располагался на полках, и воздух проходил через неподвижные слои. Естественно, колчедан был кусковой - тонко измельченный создавал бы значительное гидравлическое сопротивление и мог легко слипаться, что приводило бы к неоднородному горению. Чтобы сделать обжиг непрерывным процессом, твердый материал передвигался специальными гребками, вращающимися на оси, проходящим по оси аппарата. Лопатки гребков перемещали куски колчедана по тарелкам поочередно от оси аппарата к его стенкам и обратно, как показано на рисунке стрелками. Такое перемещивание одновременно предотвращало слипание частиц. Свежий колчедан непрерывно подавался на верхнюю полку, а огарок непрерывно выводился из реактора. Механический реактор обеспечивал интенсивность процесса, измеряемую количеством колчедана, проходящего через единицу сечения реактора, [c.383]

Рис. 1.37. Характер изменения концентрации перемешиваемой в продольном направлении жидкой фазы в аппарате с неподвижным слоем дисперсного материала

Рг, Риас — плотность газа и насыпная плотность материала, кг1м К — коэффициент теп.попроводности газа, вт (м град)-, V — кинематический коэффициент вязкости газа, л1 /сек аст—коэффициент теплообмена стенки (поверхности), вт (м град)-, ст. макс — максимальный коэффициент теплообмена стенки, нт м град)-, Яо — высота неподвижного слоя, ж d — диаметр частиц, м-, ш) — скорость газа, рассчиташгая на полное сечение аппарата, ж/сек Шопт—оптимальная скорость газа (при аст. макс), рассчитанная на полное сечение аппарата, м сек-, О — диаметр аппарата, м. [c.591]

Перемешивание в КС приводит к некоторому снижению движущей силы технологических процессов, осуществляемых в нем, по сравнению со средними значениями движущей силы при режимах вытеснения в аппаратах с неподвижным слоем или с движущимся противоточно плотным слоем материала. [c.11]

Общим свойством псевдоожиженных слоев является энергичное перемешивание частиц. В тех случаях, когда в результате взаимодействия дисперсной фазы с псевдоожижающим агентом выделяется значительное количество тепла, перемешивание материала приводит практически к полному выравниванию температуры в пределах псевдоожиженного слоя. При перемещении частиц коэффициент теплоотдачи от слоя к стенке аппарата или к поверхностям, специально предназначенным для отвода (подвода) тепла от материала, значительно выше, чем для неподвижного слоя. [c.57]

В горизонтальных аппаратах высота слоя неподвижного материала меньше его диаметра. В такие аппараты сплошная среда может подаваться параллельно поверхности (аппараты с боковым вводом, рис. 6.9.2.1, б). Эти аппараты работают при больших производительностях по сплошной фазе и при малом времени контакта фаз, имеют небольшое гидравлическое сопротивление, однако им свойственна неравномерность распределения потока сплошной среды по сечению. [c.560]

Примерами могут служить неравномерный профиль скорости газа или жидкости при их течении через слой неподвижного дисперсного материала (см. подраздел 6.9.4), возникновение циркуляционных течений в барботажных аппаратах (см. рис. 3.3.6.4 и 3.3.6.5) или в аппаратах с перемешивающим устройством, образование каналов в аппаратах с псевдоожиженным слоем (см. рис. 3.4.4.2). [c.622]

На рнс. У1П-15 показана последовательность работы трехступенчатой каскадной адсорбционной установки ( карусель ) Первый адсорбер на какой-то стадии действия в общей схеме имеет часть нагрузки, которую содержал второй адсорбер на предыдущей стадии, тогда как второй адсорбер на предыдущей стадии регенерировался. Тем временем третий адсорбер в данный момент подвергается регенерации (и охлаждению, если это необходимо). При зтом методе в каждом аппарате проходят последовательно все трй ступени регенерацйя, первая и вторая стадии адсорбции. Несмотря на то, что рассмотренная иллюстрация относится только к парофазной (газовой) адсорбции, осуществляемой в трехступенчатом каскаде, эти принципы могут быть в такой же мере распространены на другие процессы, проводимые в неподвижном слое материала, а также на каскад с большим количеством ступеней. [c.550]

Необходимо надежное уплотнение зазора между вращающимся барабаном и неподвижной камерой или концевой головкой, препятствующее подсосу газа в аппарат. Работа узла уплотнения осложняется значительными перемещениями концов барабана и неточной формой его наружной поверхности. Для вращающихся барабанов применяют лабиринтное осевое или радиальное уплотнение, Осевое лабиринтное уплотнение (рис. 164) состоит из двух элементов — вращающегося совместно с барабаном 1 и неподвижного 2. Узкий зигзагообразный зазор (лабиринт между ними) вызывает большое сопротивление движению газа, поэтому практически газы через него не проходят. Радиальные уплотнения допускают свободное радиальное перемещение концов барабана. Несложное радиальное уплотнение холодного конца барабана имеет несколько резиновых секторов, прижимаемых к вращающемуся барабану с помощью троса, который натягивается грузом. На барабанах малого диаметра устанавливают сальниковые уплотнения. Питание вращающихся барабанов производят с помощью течек, проходящих через неподвижные концевые камеры, или шиеков, располагаемых обычно по оси аппарата. Выгружают сыпучий материал через край барабана. При необходимости поддерживать постоянный слой материала в барабане делают кольцевые дороги или снабжают его конической горловиной. Опорные ролики принимают на себя нагрузку от всех вращающихся частей. Ролики располагают обычно под углом 60° относительно друг друга. [c.172]

Если высота слоя превысит максимально возможную в условиях фонтанирования, то фонтанирующий слой перейдет в псевдоожиженный (рис. XVII-2). Следовательно, если известна скорость начала псевдоожижения зернистого материала, то максимальная высота фонтанирующего слоя в данном аппарате может быть рассчитана по уравнению для скорости начала фонтанирования при замене значения i/ s на U f- Величина U f была найдена нри помощи уравнения Эргана для неподвижного слоя и равенства АР/Я = рЛ1 - ео) [c.630]

Придание механической прочности катализаторам. Придание частицам катализатора должной механической прочности — достаточно сложная л многосторонняя проблема. Прочность гранул на раздавливание особо важна для катализаторов, применяемых в неподвижном слое. Хотя при 3-метровой высоте контактного слоя давление на опорную решетку не превышает обычно 0,3 кгс/сл1 , однако благодаря точечному характеру нагрузки последняя может достигать значительно больших величин и носить скорее раскалывающий, чем раздавливающий характер. Кроме того, во время загрузки аппарата зерна катализатора подвергаются ударной нагрузке при падении на опорную решетку или уже загруженную часть катализатора. Все же требования к этому типу прочности для неподвижных катализаторов относительно невелики. Такой малопрочный материал, как пемза, имеет допустимое напряжение на, раздавливание 12 кгс1см , что примерно на порядок превышает раздавливающую нагрузку на катализатор в слое. [c.200]

Экспериментальное определение интенсивности перемешивания жидкости. Гидродинамическая модель потока вытеснения с диффузией при соответствующих условиях удовлетворительно описывает течение реальных жидкостей в трубчатых аппаратах и в неподвижных слоях зернистого материала. Экспериментальное исследование таких аппаратов показало, что интенсивность продольной диффузии в них, выраженная безразмерным параметром 01иЬ, хорошо согласуется с гидравлическими и динамическими свойствами системы. Связь указанного параметра с другими критериями, характеризующими режимы работы подобных аппаратов, представляющие наибольший интерес, графически изображена на рис. 1Х-24—1Х-26 . [c.269]

При нахождении характеристик основных промышленных реакторов — трубчатых, с неподвижным и с псевдоожиженным слоем зернистого материала только для аппаратов первых двух типов нужно принимать во внимание неизотермичность протекающих в них процессов. Наилучшей моделью, позволяющей описать движение потоков в указанных реакторах, является модель вытеснения с продольной и радиальной диффузией вещества и тепла. Различные частные диффузионные модели, которые могут быть применены в данном случае, разработаны и проанализированы Бишофом и Левеншпилем Они вывели также общее выражение для связи продольной и осевой диффузии вещества в трубчатых аппаратах и в реакторах с неподвижным слоем зернистого материала. Вопросы соотношения радиальной и продольной диффузии тепла в зернистом слое изучали Яги Куни и Смит . Некоторые общие вопросы указанной проблемы рассмотрены Фроментом [c.276]

Теплообмен неподвижного слоя зернистого материала (насадки) через ограничивающую этот слой стенку. Решение задачи о температурном поле, а также о количестве отданного или полученного теила при охлаждении или нагревании неподвижного слоя зернистого материала (насадкн) через ограничивающую этот слой стенку сводят к задаче охлаждения или нагревания твердого тела (имеющего форму аппарата, в котором размещен зернистый материал) в нестационарных условиях. [c.152]

Аппараты с неподвижным слоем твердого материала. В этих аппаратах скорость движения жидкости при ее фильтровании сквозь слой практически совпадает по величине и направлению со скоростью обтекания. Простейшим аппаратом такого типа является открытый резервуар с ложным днищем (решеткой), подобный открытому нутч-фильтру (см. стр. 199). На решетку загружается слой твердого материала, через который сверху вниз протекает растворитель. При таком направлении движения жидкость равномерно заполняет сечение аппарата и не происходит смешения более концентрированного раствора с раствором низкой концентрации, приводящего к снижению движущей силы. Выгрузку выщелаченного твердого остатка производят периодически, чаще всего гидравлическим способом — вымывая твердый материал из аппарата водой. [c.556]

Э. осуществляется в спец. аппаратах — экстракторах. В зависимости от взаимного направления движе 1ия фаз различают экстракторы прямоточные, противоточные и со смешанным током. Процесс может проводиться в неподвижном слое ТВ. материала, движущемся или псевдоожиж. слое. Экстракторы периодич. действия примен. для произ-ва небольших партий фармацевтич. препаратов, настоев, морсов и др. Экстракторы полупериодич. действия— это батарея аппаратов с сетчатым дном (перкаляторы) или с мешалками, соединенных так, что вся установка в целом рабо- [c.693]

Адсорбционный и хемосорбцнонный методы очистки осуществляют в аппаратах с неподвижным слоем сорбента в этом случае сорбент через определенные промежутки времени подвергается регенерации или замене (периодический процесс). Чтобы обеспечить непрерывную очистку газового потока, необходимы два и более аппаратов. В последнее время разрабатываются способы очисткп с применением движущегося слоя твердого материала (так называемая гиперсорбция и очистка в кппящем слое). [c.213]

Сначала использовали полочный реактор (рис. 5.25, ). Колчедан располагается на полках и воздух проходит через неподвижные слои. Естественно, колчедан - кусковой (тонко измельченный создавал бы значительное гидравлическое сопротивление и мог легко слипаться, что создавало бы неоднородное горение). Чтобы сделать обжиг непрерывным процессом, твердый материал передвигается специальными гребками, вращающимися на валу, расположенном по оси аппарата. Лопатки фебков перемещают куски колчедана по тарелкам поочередно от оси аппарата к его стенкам и обратно, как показано на рисунке стрелками. Такое перемешивание одновременно предотвращает слипание частиц. Свежий колчедан непрерывно подается на верхнюю полку. Огарок также непрерывно выводится с низа реактора. Механический реактор обеспечивает интенсивность процесса, измеряемую количеством колчедана, проходящего через единицу сечения реактора, - не более 200 кг/(м ч). В таком реакторе движущиеся скребки в высокотемпературной зоне усложняют его конструкцию, создается неодинаковый температурный режим по полкам, трудно организовать отвод тепла из зоны реакции. Трудности теплосъема не позволяют получить обжиговый газ с концентрацией 802 более 8 - 9%. Основное ограничение - невозможность использования мелких частиц, в [c.424]

Линия фильтрации неподвижного слоя перед первым псевдоожижением на графике Др = /(и)ф) образует петлю (линия ОАВС на рис. П1-7). При уменьшении скорости и)ф от точки С к точке D. процесс идет 1аIV ии BD (без петли). При повторном псевдоожижении, если материал сохранил максимальное для плотного слоя расшире-Рис. 111-7. Линин первого псевдо- ние, пик давления (точка А) будет отсут-ожижения (ОАВС) и обратного ствовать или же будет выражен слабо, процесса (СВД) в аппаратах по- Пик давления около предела устойчи- [c.442]

Рнас—плотность газа и насыпная плотность материала, кг/м Кг — коэффиииент теплопроводности газа, вт/(м-град) v — кинематический коэффициент вязкости газа, м /сек Ост—коэффициент теплообмена стенки (поверхности),., вгЦм град) аст. макс—максимальный коэффиииент теплообмена стенки, ml (.V град) Но—высота неподвижного слоя, м d — диаметр частиц, м ii —скорость-газа, рассчитатая на полное сечение аппарата, л/сек гиопт—оптимальная скорость газа (при Ост. макс), рассчитанная на полное сечение аппарата, м/сек D — диаметр аппарата, м. [c.591]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология