Смешение радиальное

Уравнения в табл. 3.2 описывают поле температур Т и концентраций с (или степеней превращения х) в слое катализатора. Характерный вид профилей Гих в слое показан на рис. 3.14. В адиабатическом процессе (рис. 3.14, а) температура и степень превращения в слое возрастают. Если экзотермический процесс протекает в охлаждаемой трубе, то температурный профиль имеет вид кривой с экстремумом (рис. 3.14,6). Вначале, когда концентрация исходного вещества высокая, процесс протекает интенсивно и температура повышается. По мере увеличения степени превращения скорость реакции и, следовательно, интенсивность тепловыделения уменьшаются, начинает превалировать теплоотвод и температура понижается до температуры охлаждающей среды (холодильника). При заметной интенсивности продольного смешения профили температур и степеней превращения выравниваются (пунктир на рис. 3.14,6). Если радиальный перенос тепла недостаточно интенсивен, то возникает градиент температур по радиусу (рис. 3.14, в), а поле температур имеет сложную форму (рис. 3.14, г). Поскольку стенки слоя для вещества непроницаемы, радиальное смешение выравнивает концентрации по радиусу и, как показывают многочисленные расчеты, радиальный профиль концентраций почти плоский и практически малочувствителен к Это позволяет при расчетах использовать значения Пд = П . [c.118]

В реальном трубчатом реакторе появляется не только профиль скоростей в радиальном направлении, но и диффузия в продольном направлении. Чем больше отношение d L, тем больше отклонения от случая полного вытеснения, причем одни частицы очень быстро проходят через реактор, а другие, напротив, остаются в нем длительное время. Крайний случай представляет изображенный на рис. 11-5 непрерывнодействующий промышленный реактор смешения. Продольная диффузия является характерным явлением для реакторов этого типа. Измеряют ее с помощью модифицированного критерия Рейнольдса Re [c.207]

Осевое смещение вала для нерегулируемых подшипников должно находиться в пределах осевого смешения (осевой ифы) подшипников (осевое смешение в 12-20 раз больше радиального зазора в подшипнике). Для регулируемых радиальноупорных шарико- и роликоподшипников значение осевого смешения устанавливают подбором прокладок необходимой толщины под крышку корпуса посредством резьбовых втулок. [c.249]

Внутренняя часть камеры горения первой ступени была защищена огнеупорным материалом. Воздух для ее охлаждения подавался в конце секции, проходил по спирали воздушную рубашку и поступал через четыре отверстия в камеру смешения радиально направленными потоками, Сюда же через центральное отверстие в головном фланце аксиально поступал поток газообразного топлива. Встречаясь под углом 90°, потоки перемешивались и поступали через лопаточный завихритель в камеру горения. [c.84]

Можно провести расчет трубчатого реактора на основе каскада реакторов смешения, если подробно исследованы оба пограничных случая реактора полного (идеального) вытеснения и непрерывнодействующего реактора смешения. Все частицы реагента, поступившие в трубчатый реактор полного вытеснения (рис. 11-4), имеют одинаковое время пребывания (движутся сплошным потоком), и, следовательно, не появляется никаких изменений скорости в радиальном направлении и не возникает диффузия в продольном направлении -v 0). [c.207]

Опыты показали что смешение происходит внутри основной части каждого пузыря, но линии тока из пузыря ведут в непрерывную фазу. В последующей теории такая схема потока дополнена допущением, что газ р облаке циркуляции движется вдоль линии тока, пока он не достигнет кильватерной зоны под газовой пробкой. Здесь происходит полное смешение с газом в непрерывной фазе, расположенной на одном уровне с кильватерной зоной, благодаря быстрому движению пленки твердых частиц в этой области. С этим предположением согласуются опыты в которых не удалось обнаружить радиального перепада концентраций трасера, введенного в поршневой псевдоожиженный слой. Следовательно, газ, поступающий через дно газовой пробки, должен иметь концентрацию реагента Ср, равную концентрации, в непрерывной фазе вокруг пробки. Отсюда скорость обмена реагирующим веществом составит [c.201]

Существенным недостатком аппарата является неизбежная утечка воздуха через радиальные и круговые уплотнения зазоров (до 20%) и смешение его с дымовыми газами. В зарубежной практике РВВ используются для подогрева воздуха при сжигании газообразного, жидкого и твердого топлив. [c.86]

Термин продольный , или осевой , перенос применен, чтобы отличить смешение в направлении движения потока от смешения в поперечном, или радиальном, направлении, которое условимся первоначально не учитывать. Продольное и поперечное смешение могут значительно различаться по величине. Например, при протекании жидкости в трубе вследствие градиента скоростей основную роль играет осевое смешение, в то время как радиальное смешение осуществляется только за счет молекулярной диффузии. [c.259]

Примечания 1. Для моделей М2 и М5 поток в плотной фазе можно рассматривать в режиме идеального смешения 01 = оо), для остальных моделей в обеих фазах — в режиме идеального вытеснения (Л, = = 0). 2 Объемы V, твердого вещества в плотной фазе всегда фиксированы, а сама плотная фаза всегда находится в состоянии, соответствующем началу псевдоожижения. 3. Величина х — скорость радиального потока. 4. Величина т — доля плотной фазы в потоке легкой фазы . 5. Величины V = V, + V, х о=о, 4-Оа не являются параметрами моделей. [c.293]

Главная задача, решаемая при моделировании процесса окисли ной регенерации в слое катализатора,-предсказание зависимости изме> нения основных параметров процесса (температуры газа и слоя, состава газа и среднего содержания кокса на катализаторе) в зависимости от пространственных координат слоя и времени выжига кокса. Особенности регенерации слоя катализатора зависят, естественно, от начальных условий состава газа, входной температуры и массы отложившегося на катализаторе кокса. Скорость выжига кокса в слое катализатора существенным образом зависит также от относительной скорости протекания частных процессов переноса тепла и вещества в слое и на его границах, продольного и радиального смешения в слое. [c.83]

Действие головки смешения основано на перемешивании в скрещивающихся потоках. Компонент А вводится через центральную часть этого приспособления и, выходя через радиальные отверстия, встречается с вращающимся потоком газа В, поступающим по касательной. Смеситель такого типа гомогенизирует смесь в течение долей секунды и широко используется в современной технике. С этим приспособлением работают при скоростях, близких к критическим. [c.358]

Вальцы — это эффективный диспергирующий смеситель. Как отмечалось в разд. 11.5, при диспергирующем смешении разрушение агломератов происходит при достижении некоторого критического напряжения сдвига. Из гидродинамического анализа вальцевания, приведенного в разд. 10.5, следует, что частицы жидкости в зависимости от их радиального положения в зазоре между валками подвергаются различным максимальным напряжениям сдвига. Поэтому количественная оценка диспергирующего смешения требует описания функции распределения максимальных напряжений сдвига. Поясним это следующим примером. [c.400]

Приближение беспорядочного смешения отвечает следуюш,ему предположению относительно радиальных функций распределения в растворе Я], (г) = = 12 (О " Й22 ( ) (О- В данном предположении общее выражение (Х1у.26) [c.408]

Решение (1.32) непригодно вне области И < ) ниже по потоку в частности, оно не удовлетворяет условию на бесконечности (второе граничное условие (1.2)), так как на оси потока (Ч з — 0) дает неограниченное возрастание концентрации с ростом у. Определяемое формулой (1.18) решение ( также непригодно вне области И ), поскольку ( (г, 0 = 0)) = О, т. е. оно также не удовлет-воряет второму граничному условию (1.2). Поэтому необходимо рассмотреть еще область смешения О (е 1) < г, < О (е ) , где, как и в радиальной [c.87]

Учет степени сегрегации и максимальной смешиваемости имеет значение лишь для проточных реакторов с мешалками зто объясняется тем, что потоки в аппаратах, работающих по принципу идеального вытеснения, всегда полностью сегрегированы, т. е. находятся на макроуровне, поскольку молекулы среды при входе в реактор вытеснения вследствие радиального смешения сразу перемешиваются. [c.320]

В практических условиях для процесса окисления этилена в тонких трубках продольное Ре 10 , а радиальное Ре 15. Поэтому трубчатый реактор с неподвижным слоем катализатора рассматривался как реактор идеального вытеснения. Наряду с реактором идеального вытеснения был рассмотрен также многослойный реактор со слоями идеального смешения. [c.89]

Большой вклад в изучение в СССР вихревого эффекта внес А.П. Меркулов. В предложенной им гипотезе процесса энергетического разделения большое внимание уделено турбулентному энер-гообмену. Энергия турбулентности используется для осуществления работы охлаждения вынужденного вихря, так как за счет радиальной составляющей турбулентной пульсационной скорости элементарные турбулентные моли перемещаются по радиусу в поле высокого радиального градиента статического давления . При адиабатном сжатии или расширении турбулентные моли изменяют свою температуру, соответственно вызывая нафев или охлаждение газа при смешении со своим слоем. Передавая тепло из зоны низкого в зону высокого статического давления, они осуществляют элементарные турбулентные циклы. Охлаждение имеет место только в приосевом потоке, так как в нем и статическая температура, и окружающая скорость падают, обеспечивая снижение полной температуры . Основная доля кинетической энергии исходного потока зафачивается на закрутку вынужденного вихря и дисси-пирует в турбулентность. Энергия на закрутку передается до тех пор, пока не наступит равновесие со свободным вихрем в сопловом сечении . Считается, что формирование центрального потока происходит по всей длине фубы и завершается в сопловом сечении. Учет поля центробежных сил проводится через радиальный фадиент статического давления. Передача кинетической энергии направлена от периферии к оси, и часть ее расходуется на турбулентность. Термодинамическая температура в приосевой области ниже, чем в периферийной области вихревой трубы. [c.23]

Чтобы описать радиальное смешение, рассмотрим движение частиц в плоскости поперечного сечения аппарата. Во время вращения барабана частицы движутся с ним до достижения максимального угла откоса, после чего находящиеся поблизости от поверхности частицы скатываются вниз по склону, образованному из остальных зерен. После достижения нижнего края этой наклонной плоскости частицы снова уносятся вверх (неподвижны относительно стенки барабана), образуя замкнутый циркуляционный контур (рис. УП-6). [c.350]

Радиальное смешение наступает, если частицы изменяют свою траекторию циркуляции в плоскости поперечного сечения это возможно тогда, когда между отдельными слоями частиц появляются градиенты скорости. [c.350]

Эта модель представляет совокупность расположенных один над другим этажей, каждый из которых состоит из ячеек полного смешения, упакованных между собою в виде радиально-кольцевой решетки (рис. 33 и 34, а) [101—1231. Связь лшжду этажами I осуществляется через аксиальные отверстия в ячейках по два снизу и сверху. При этом лежащая выше ячейка соединяется с двумя расположенными ниже. Этим достигается радиальный тепло- и массоперенос вещества. Прямой связи между ячейками в этаже нет. [c.97]

Для интенсивного смешения кислоты и углеводородов внизу установлен пропеллерный насос, корпус которого является пильней частью корпуса реактора и присоединяется к аппарату фланцевым соединением. Производительность насоса (10 ООО м /ч) обеспечивает внутреннюю циркуляцию реакционной смеси в направлении сверху вниз по межтрубному пространству холодильника и через иасос вверх по кольцевому пространству между корпусом аппарата i внутренним кожухом. Для предотвращения вращател -иого движения жидкости в корпусе насоса со стороны всасывания и снаружи Bnyi pennero кожуха устанавливают радиальные ребра. [c.235]

Коалесценция пузырей может рассматриваться как фактор радиального переноса трудно представить, что она сама по себе является источником радиальной и продольной диффузии. Рассмотрим сначала поведение твердых частиц, введенных в гидродинамический след мелких пузырей, начинаюш их свой подъем от распределительной решетки. Даже если бы отсутствовал обмен твердыми частицами между гидродинамическим следом и непрерывной фазой, то в результате последовательных актов коалесценции (пузырей и их кильватерных зон) происходило бы смешение меченых частиц в гидродинамическом следе образовавшегося крупного пузыря. Следовательно, в определенной мере радиальная и продольная диффузия частиц осуш,ествляется только лишь за счет самой коалесценции. Аналогичный процесс происходит также и с газом. Пусть, например, пузыри образуются в отверстии с частотой 20 с . Рассмотрим один из таких пузырей, содержаш ий газ-трасер. В верхней части слоя этот трасер окажется в одном крупном пузыре таким образом происходит распространение трасера как в радиальном, так и в продольном направлениях за счет собственной коалесценции. Вклад рассматриваемого механизма в продольную диффузию в псевдоожиженных системах должен быть незначительным, однако этого нельзя с уверенностью утверждать в отношении радиального переноса. [c.300]

Реакторы с движущейся корзинкой, содержащей катализатор. Такие реакторы не удовлетворяют первому требованию к лабораторным реакторам, поскольку режим потока в них не-определен и контакт между катализатором и газом может быть плохим, даже если выполняется десятое требование, а именно хорошее смешение. Вероятно, наиболее удачным реактором такого типа является реактор Карберри [27, 28]. Даже в этой модели катализатор нужно загружать в крестообразную корзинку в виде монослоя, так как поток имеет радиальное направление и не проникает глубоко в корзинку с катализатором. Этот реактор показан справа на рис. 8. [c.74]

При сохранении кинетической области протекания реакций построение математической модели реактора по сравнению с кинетической моделью сводится к дополнительному учету теплового баланса и нензотермичности процесса в реакторе, учету обратного смешения н неоднородности поля скоростей, наличие которых доказано в работах [320, 321 1. Последнее обстоятельство, по-внднмому, снимается в реакторах с горизонтальным потоком газа, которые приняты для современных установок каталитического риформинга, поскольку в этих реакторах отсутствует пристеночный эффект, вызывающий указанную неоднородность. Метод конструктивного расчета реакторов с горизонтальным током газа, обеспечивающий равномерное распределение реакционного потока по высоте реактора изложен в работе [322]. Обратное смешение, как показано в [319], распространяется в зернистом слое только иа расстояние 3—5 диаметров зерна, поэтому в реакторах риформинга как радиальных, так и аксиальных им можно пренебречь. [c.199]

Турбинные мешалки работают по принципу рабочего колеса центробежного насоса. Различают мешалки с открытыми (рис. 68, а) и закрытыми (рис. 68,6) турбинными колесами, представляющими собой систему радиально расположенных лопастей, которые создают циркуляцию жидкости в реакторе в большей степени, чем пропеллерные, Турбинные мешалки применяют для растворения и суспендирования твердых частиц с массовым содержанием до 80%, растворения и смешения жидкостей. Они могут работать со средами вязкостью до 250 П, Турбинные мешалки открытого типа (рис. 68а) кроме того позволяют работать с системами, содержащими до 60% твердых частиц с размерами до 1,5 мм. Допускаемая вязкость составляет 400П, а скорость вращения рабочего колеса 500—700 об/мин. В отдельных конструкциях угловая скорость достигает 2000 об/мин. Для предотвращения образования воронки при работе мешалки и улучшения перемешивания в аппаратах устанавливают вертикальные перегородки. [c.195]

Изготавливают различные варианты коллоидных мельниц. Например, они бывают вертикальными (как на рис. 1.4) или горизонтальными. Поверхности ротора и статора могут быть как ровными, так и неровными — с зубцами и прорезями. Эти прорези делают радиальными, спиральными или концентрическими, что, как полагают, увеличивает турбулентность и улучшает смешение. Обычно в конструкции предусматривают возврат эмульсии и повторное пропускание через мельницу, что дает более тонкое измельчение. В настояш,ее время коллоидные мельницы чаш,е всего изготавливают из дюралюминия или из нержавеюш,ей стали, но иногда природа смешиваемых жидкостей или экономические соображения диктуют выбор иного конструкционного материала. Регулировкой скоростп вращения ротора и зазора между ротором и статором можно приспособить коллоидную мельницу для жидкостей с различными вязкостями или иными характеристиками. Выпускаемые промышленностью мельницы в большинстве случаев имеют производительность 10—20 ООО л/ч. Вследствие больших касательных напряжений и потерь на трение температура в них быстро возрастает. В мельницах больших размеров всегда применяют охлаждение. [c.16]

Смешение различных конфигураций не обозначает действительно происходящего возбуждения молекул, но может быть объяснено небольшой статистической размазанностью радиальной функции электронного облака состояния Х 2 g до областей, занимаемых главными максимумами возбужденных состояний, а также частичному проникновению радиальных функций возбужденных состояний в области главного максимума основного состояния. [c.137]

Хоттель и Персон [60] изучали систему диффузионного пламени, отличавшуюся от всех рассмотренных выше. Воздух подавался с большой тангенциальной компонентой скорости у нияшего конца цилиндрической камеры сгорания диаметром около 150 мм. Топливо подавалось по оси камеры через трубу диаметром 50 мм. Полноту сгорания по высоте такой вихревой системы измеряли при помощи камеры переменной длины с последующим оросительным охлаждением, смешением и анализом. Оказалось, что полнота сгорания не зависит от тангенциальной скорости или отношения радиальной скорости к тангенциальной. Этот результат объясняют тем, что увеличение иодачи газа уравновешивается увеличением локальной скорости смешения, так как скорость химической реакции очень велика и не может быть лимитирующим фактором. [c.334]

Приготовление композиции осуществляется по периодическом) способу в реакторах-смеси-телях объемом 5 и расходном реактора объемом 10 м , оборудованными эффективными шнековыми мешалками. Внутри реактора-смесителя установлен стакан, в кoтopo размещена шнековая мешалка, вращающаяся со скоростью 12Уоб/миН-Конструкция реактора и мешалки позволяет перемешивать вязкуи композицию как в осевом, так и радиальном направлениях, что обеспечивает равномерное смешение сыпучего и жидкого сырья за короткий промежуток времени. [c.124]

Существуют кинетические горелки с подачей воздуха вдоль осп горелки и многоструйным радиальным выходом газа. Если имеется возможность увеличить размеры смесительпоп камеры, развить ее в длину, то хорошее смешение обеспечивается даже при одноструйном подводе газа и сравнительно малых скоростях воздуха, т. 6. при пониженном его давлении. [c.169]

В 1981 г. принят в эксплуатацию новый способ производства бутилкаучука с ММ = 20 000 0 ООО (по Штаудингеру), где в качестве основного реактора-полимеризатора используется малогабаритный трубчатый турбулентный реактор диаметром менее 10 см и длиной 600 см взамен объемного реактора смешения объемом 8 м (мощность электродвигателя 75 квт/ч расход жидкого этилена на съем тепла реакции 1,8 т/ч). Характерной особенностью трубчатого турбулентного реактора является то, что он выполнен в виде трубы без охлаждения рубашки с патрубком для спутного ввода катализатора (AI I3 в растворе хлористого этила) и патрубком для радиального ввода раствора сомономеров в хлористом этиле. Помимо низкой металлоемкости (в 900-1 ООО раз меньшей, чем у используемого в стандартном процессе объемного реактора смешения) трубчатый турбулентный аппарат-полимеризатор отличается простотой конструкции, обслуживания и легкостью управления процессом, отсутствием затрат на электроэнер-тто для перемешивающих устройств и хладоагента, подаваемого в реактор, снижением расхода электроэнергии (при непрерывной работе одного реактора в течение года экономия составляет более 650 тыс. квт/ч), отсутствием непроизводительных потерь при сохранении основной технологической схемы и пр. [c.336]

Интересные аппараты с мешалками для перемешивания жидкостей и порошкообразных материалов с различным весовым отно[пе-нием производит фирма А. X. дэй компани (рис. П-40). Основной частью аппарата являются два вращающихся в противоположных направлениях диска 1 ж 2. Жпдкости А и В, а также порошкообразный материал подают на диски, которыми они отбрасываются радиально, вследствие чего и неременгиваются между собой. Особенно интенсивно перемешивание происходит при проходе материалов через лабиринты между вращающимися в противоположных направлениях дисками. Форма этих лабиринтов может подбираться произвольно для достижения требуемого эффекта перемешивания и дополнительного измельчения. Смесь выгружается наружу с помощью скребков. Диски совершают 500—3000 об/мин. Такие аппараты с мешалками пригодны для смешения различных зернистых материалов или для [c.71]

Движение частиц в горизонтальном барабанном смесителе было детально изучено Дональдом и Росеманом [4]. В соответствии с их исследованиями, диффузия частиц в операции смешения происходит в основном в двух направлениях — в направлении радиуса смесителя (радиальное смешение) и в направлении его оси (осевое смешение). [c.350]