Распределение времени пребывания п перемешивание в различных аппаратах

Недетерминированность процесса перемешивания в аппаратах с мешалками, его стохастичность проявляется в том, что время пребывания в аппарате и время жизни частиц перемешиваемой жидкости различно. Это происходит за счет турбулизации потоков мешалкой проскоков, байпасирования части потока и наличия застойных зон молекулярной диффузии и неравномерности профилей скоростей их деформации. Поэтому процесс перемешивания представляет собой вероятностный процесс и для его количественного описания необходимо привлечение статистико—вероятностных методов. Для этого привлекаются внешние (т) и внутренние /(т) функции распределения. Функции распределения устанавливают однозначную зависимость между произвольной частицей потока и некоторым характерным для нее промежуточным временем. [c.444]

Формы кривых Р 1), Е ( ) и I (Ь) для потоков различного типа приведены в работах [2, М. Большинство реальных систем, за исключением потоков с неоднородностями типа застойных зон, байпасирования, рециркуляции и т. п., по неравномерности распределения времени пребывания занимают промежуточное положение между двумя крайними идеальными системами системой идеального вытеснения (поршневой поток) и системой идеального перемешивания. В потоках поршневого типа частицы среды проходят один и тот же путь с одинаковой скоростью, так что время пребывания всех элементов среды в аппарате одно и то же. Система идеального перемешивания характеризуется тем, что частицы, поступающие в аппарат извне, в каждый данный момент времени мгновенно распределяются по всему объему аппарата равномерно. [c.205]

При рассмотрении реакторов идеального смешения предполагается, что в аппарате имеет место равномерное распределение молекул всех реагирующих веществ. При реальных же условиях перемешивания [32] могут возникать такие ситуации, когда равномерно распределены не молекулы реагирующих веществ, а элементы объема различного состава. Размер этих элементов может быть ничтожно мал по сравнению с размерами аппарата, но велик по сравнению с размерами молекул. При таких условиях обычные методы измерения зафиксируют равенство локальных концентраций во всех точках объема, и экспериментальные кривые распределения времени пребывания будут соответствовать уравнениям идеального смешения. В то же время распределение концентраций на молекулярном уровне, определяющее протекание и выход реакций, может быть существенно неравномерным. Таким образом, степень [c.52]

Непрерывно действуюш ие аппараты работают в одном из Двух режимов в первом случае все поступающие в аппарат частицы движутся в заданном направлении без перемешивания при равномерном распределении по всему поперечному сечению аппарата. Время пребывания в аппарате одинаково для всех частиц. Движение частиц в этом режиме может быть уподоблено движению твердого поршня, поэтому аппараты называются аппаратами идеального вытеснения. Второй вариант работы непрерывно действующего аппарата заключается в том, что поступающие в аппарат частицы материала полностью перемешиваются о находящимся там материалом, равномерно распределяясь по всему объему. Время пребывания отдельных частиц в аппарате различно. Аппараты, работающие таким образом, носят название аппаратов идеального смешения. Режимы работы реальных аппаратов занимают промежуточное положение между идеальным вытеснением и идеальным смешением, приближаясь к одному из них в большей или меньшей степени. [c.6]

В технологической практике эксплуатации аппаратов с ПС дисперсного материала среднее время пребывания твердой фазы значительно превышает характерное время циркуляционного перемещения частиц по высоте ПС, что дает основание предполагать равновероятное пребывание материала на разных высотах слоя и, следовательно, равновероятное контактирование частиц с различной по высоте ПС температурой псевдоожижающего газа. Иными словами, можно полагать, что при быстром и равновероятном перемещении по объему слоя каждая частица своей поверхностью как бы усредняет для себя неравномерно распределенную температуру газа. Таким образом, прогрев непрерывно проходящего через аппарат дисперсного материала зависит от среднего значения температуры газа в ПС. Чем быстрее перемещается частица по зонам с разными температурами газа, тем выше частота изменения внешней температуры для частицы й тем в меньшей степени проникают температурные колебания в глубь частицы. Модель идеального перемешивания в ПС предполагает предельно быстрое движение частиц по объему слоя, а это соответствует бесконечно большой частоте изменения температуры газа для каждой частицы и затуханию температурных колебаний на поверхности частиц. [c.204]

Одна из особенностей большинства химико-технологических процессов состоит в том, что они осуществляются при движении или перемешивании жидких и газовых фаз в аппаратах, которые часто имеют большие размеры и сложную конфигурацию. Это приводит к сложной гидродинамической структуре потоков в аппаратах потоки движутся по сложным траекториям, а отдельные частицы потоков имеют различное время пребывания в аппарате. Вместе с тем решение задач тепло- и массообмена, химической кинетики требует знания пол скоростей. Однако в этих условиях становится практически невозможным использование основных уравнений гидродинамики для определения поля скоростей в потоке. Поэтому реальное распределение скоростей описывают моделями идеальной структуры потоков различной степени идеализации. Следствием сложной структуры потоков в аппарате обычно является уменьшение (часто весьма существенное) движущей силы [c.18]

Для прогнозирования показателей процесса с учетом обратного перемешивания разработаны две различные методики. В первой из них учитывается плотность распределения времени пребывания (). Значение этой функции характеризует долю материала, находящегося в камере флотационной машины, время, близкое к t. Функция /(/) зависит от структуры потоков в аппарате и не связана с флотационным процессом. Для ее экспериментального определения обычно используют метод трассера (см. гл. 7). Если известна кинетика флотации частиц в промышленном аппарате, то показатели процесса с учетом перемешивания можно рассчитать [c.215]

При непрерывном потоке дисперсной фазы через аппарат полного перемешивания отдельные частицы материала пребывают в зоне массообмена различное время согласно уравнению (1.66) плотности распределения по времени пребывания. Выше отмечалось, что быстро перемещающиеся по объему аппарата частицы при их полном перемешивании фактически контактируют с усредненным значением концентрации в сплошной фазе. Для проточного аппарата величина такой средней концентрации постоянна во времени. При полном перемешивании обеих фаз частицы в рабочем объеме аппарата контактируют с концентрацией С/к, которая изменяется во времени при периодическом процессе и неизменна в условиях непрерывного процесса. [c.85]

При проведении гидравлических испытаний проверялась работоспособность пульсационной колонны на различных ионообменных смолах, изучались характер движения сорбента и равномерность распределения его по сечению, определялись предельные и рабочие производительности, которые зависят от скорости движения смолы в неподвижном растворе (уо), время пребывания смолы в аппарате и исследовалось продольное перемешивание фаз при различных режимах работы. [c.163]

С помощью радиоактивных индикаторов при проведении химических процессов определяются скорости движения различных иатериалов в закрытых аппаратах и трубопроводах, устанавливаются оптимальные режииы перемешивания и время пребывания реакционных масс в материалов в отдельных технологических зонах, степень герметичности оборудования, места утечек в аппаратах и трубопроводах, распределение отдельных коипонентов в сиесях при различных условиях, а также изучается кинетика и механизм физико-химических процессов. [c.24]

Средняя степень отработки дисперсного материала. В аппарате полного перемешивания частицы дисперсной фазы пребывают в зоне отработки различное время и имеют плотность распределения по времени пребывания, определяемую уравнением (1.98). Поскольку жидкая фаза также идеально перемешивается, ее концентрация в каждой точке реакционного объема одинакова н равна концентрации целевого компонента в жидком иитике, покидающем [c.68]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология