Механическое воздействие на псевдоожиженный слой

Механическое воздействие на псевдоожиженный слой [c.334]

В реакторах с трехфазным псевдоожиженным слоем используется мелкозернистый катализатор, как правило, с несферическими частицами. Исключение составляют гранулы ионообменных смол. Относительная скорость частиц приблизительно равна скорости их гравитационного осаждения в жидкости, но массообмен зависит еще и от степени турбулентности, возникающей в результате механического перемешивания и воздействия поднимающихся пузырей газа. [c.114]

Псевдоожижение зернистых материалов возможно также с помощью механического воздействия (мешалка, вибратор). Твердые частицы при этом могут интенсивно перемещаться в слое, который будет увеличивать свой объем, приобретать текучесть и т. д. Количество газа, используемого в данном случае лишь в качестве теплоносителя, рассчитывается по тепловому балансу аппарата. [c.12]

Наложение механических воздействий, например вибрации, при сравнительно низких скоростях газа улучшает однородность псевдоожиженного слоя, приводит к повышению коэффициента теплоотдачи, поскольку уменьшается налипание частиц на поверхность. При больших числах псевдоожижения влияние колебаний незначительно, поскольку в самом слое возникают интенсивные пульсации, вызывающие вибрацию аппаратуры. [c.92]

Применение аппаратов с псевдоожиженным слоем получило широкое распространение в химической технике благодаря ряду его преимуществ по сравнению с неподвижным слоем, к которым относятся большая площадь поверхности взаимодействия реагентов вследствие малых размеров и большой подвижности твердых частиц быстрое выравнивание температур высокий коэффициент теплопередачи. В то же время аппараты с псевдоожиженным слоем твердого материала имеют ряд недостатков возможность механического износа стенок аппарата вследствие воздействия на них твердых частиц, большой пылеунос. [c.652]

Особенностью зависимости (II.8) является наличие минимума. Следовательно, существует режим внешнего механического воздействия, при котором вязкость дисперсной системы в поле тяжести минимальна. Такое поведение особенно характерно для порошков при воздействии на них вибрации или при псевдоожижении газом. На рис. II.2 представлены результаты экспериментов [54] по измерению эффективной вязкости слоя частиц 5102 ( )о 200 мкм) при псевдоожижении воздухом. Аналогичный вид имеет зависимость т]эфф от амплитуды вибрационного воздействия а (рис. П.З). Экспериментальные данные получены в [55] для грубодисперсной системы порошка электрокорунда (Ьол 1 мм) и керамического связующего, используемой для получения абразивных материалов. Аналогичная зависимость приведена в [46] для порошка ЗЮг. Несмотря на [c.53]

Поведение инородных предметов в псевдоожиженном слое подчиняется законам плавания тел, например закону Архимеда. Это позволяет заменить капельную жидкость промежуточной плотности псевдоожиженным слоем при сортировке крупнокускового материала по плотности (например, угля и породы). На свободной поверхности псевдоожиженного слоя при механическом воздействии возникают поперечные волны. Их образование, распространение, затухание, отражение от стенок сосуда и интерференция аналогичны соответствующим явлениям на свободной поверхности капельной жидкости. [c.475]

Приведенные выше данные позволяют выявить общие проблемы, возникающие при разработке катализаторов крекинга. При любом варианте процесса катализатор подвергается попеременно стадиям крекинга и регенерации. Во время крекинга, осуществляемого при высоких температурах, катализатор должен обеспечивать протекание сложной совокупности последовательных изотермических реакций углеводородов. Воздействие водяного пара, сернистых и азотистых соединений, а также металлов не должно снижать активности катализатора. Во время регенерации производится экзотермический выжиг углеродистых отложений для их удаления на этой стадии катализатор подвергается воздействию окислительной атмосферы, -содержащей кислород, водяной пар, двуокись и окись углерода, сернистый ангидрид, азот и окись азота. В зависимости от способа циркуляции катали--затора он подвергается действию механических нагрузок — в стационарном слое и абразивного износа и истирания — при процессах с движущимся или псевдоожиженным катализатором кроме того, при любых вариантах процесса он подвергается действию высоких температур и изменениям температуры. [c.173]

Б противоточных аппаратах с гравитационным движением слоя дисперсного ионита смола подается сверху, а раствор — снизу, при этом скорость раствора не должна достигать скорости начала псевдоожижения частиц ионита. Для увеличения производительности ионообменной колонны по обрабатываемому раствору на слой дисперсного материала сверху воздействуют дополнительным механическим усилием, например с помощью создания дополнительного давления раствора (рис. 4.34) или щнека, принудительно перемещающего сплошной слой ионита против потока жидкости. [c.264]

В противоточных аппаратах с гравитационным движением фаз дисперсный ионит подается сверху, а раствор - снизу, при этом скорость движения раствора не должна достигать значения критической скорости начала псевдоожижения частиц ионита. Для увеличения производительности ионообменной колонны по раствору на слой ионита сверху воздействуют дополнительным механическим усилием, например с помош ью шнека, принудительно пере-меш аюш его сплошной слой дисперсного ионита против потока раствора. [c.545]

Псевдоожиженное состояние зернистого слоя, практически не зависящее от скорости газового потока, может быть достигнуто при замене аэродинамического воздействия механическим. Такие механические приемы относительно новы, и опыт их практического использования отсутствует. Однако, учитывая все возрастающее многообразие процессов органического синтеза, они могут представлять интерес. Ниже кратко рассмотрены принципы, положенные в основу этих механических приемов. [c.427]

В наименьшей степени изучены процессы механического взаимодействия частиц друг с другом и с твердыми поверхностями в ПС. Очевидно, что в процессе интенсивного движения в слое, особенно при значительных числах псевдоожижения / кр> индивидуальные частицы и их пакеты подвергаются взаимным воздействиям со стороны других частиц и пакетов, а также со стороны твердых поверхностей в ПС и стенок аппарата. Помимо ударных воздействий в ПС имеют место и силы сухого трения между поверхностями и движущимся вдоль этих поверхностей дисперсным материалом. Такого рода механические взаимодействия приводят к истиранию как самих механически не достаточно прочных частиц, так и металлических поверхностей частицами жестких материалов. [c.556]

Все эти факторы способствуют агрегированию частиц и псевдоожижающий поток вынужден поднимать куда более крупные и тяжелые агрегаты, чем это мы предполагали бы, подставляя в расчетные формулы (1.21) или (1.22) среднеситовой диаметр зерен da. В некоторых случаях псевдоожижение таких агрегирующие систем воздушным потоком становится вообще невозможным и для разрушения образовавшихся в слое агломератов частиц приходится накладывать дополнительные механические воздействия — вибрацию слоя [12] или перемешивание специальными мешалками [13]. [c.26]

Кроме деформационного воздействия характерным показателем механической прочности покрытия является его эрозионная стойкость при контактировании с очищаемыми газами, содержащими твердые частицы (стходы основного технологического процесса). Ее оценивали при длительном контактировании покрытия, нанесенного на стальные пластины, с псевдоожиженным в воздушном потоке слоем кварцевого песка. С Ц лью моделирования запыленного отходящего газа псевдоожиженнный слой характеризовался низкой концентрацией твердой фазы (порозность с(зставляла около 0,9) движение слоя - фонтанирующе-циркуляционное с периодом циркуляции 2-3 с. Пакет из трех пластин с катализаторным покрытием полностью погружался в псевдоожиженный слой и испытывался в течение 150-200 ч с оценкой эрозионного износа катализаторного покрытия по изменению его массы. [c.129]

Псевдоожиженные системы создают также след, способами 1) подвергают зернистый слой воздействию мех. вибраций (см. Вибрационная техника) 2) механически перемешивают зернистый слой, напр, вращением заполненного им аппарата 3) подвергают твердые частицы, обладающие ферромагн. св-вами, воздействию электромагн. поля и др. Эти и иные приемы могут совмещаться с П. газом или жидкостью. [c.134]

В процессе подъема в псевдоожиженном слое пузыри коалесцируют и разрушаются. При достаточной высоте слоя и сравнительно небольшом диаметре аппарата пузырь может занять все его поперечное сечение — возникает порщневой ПС (рис.2.34, в), когда газовые пробки перемежаются по высоте с поршнями зернистого материала. Если материал плохо псевдо-ожижается (влажный материал очень мелкие частицы, склонные к слипанию из-за большой поверхностной энергии частицы по форме сильно отличаются от сферических и т.п.), то в слое образуются каналы (рис.2.34, г). Через них и проходит основная часть газа, а твердый материал между каналами остается непсевдоожиженным для вовлечения его в псевдоожижение приходится механическим или каким-либо иным способом разрушать эти каналы. Наконец, подвод механической энергии может частично или полностью заменить воздействие 0А примером здесь может служить вибропсевдоожиженный слой, когда частицы перемещаются в аппарате в результате наложения вибрации, или виброкипящий — при одновременном наложении вибрации и воздействия потока ОА. [c.226]

ПОЯВЛЯЮТСЯ два осложнения. Во-первых, пылевидные материалы с размером частиц меньше 10—30 мк (каолин, измельченный катализатор для процесса декарбоксилирования фурфурола и т. п.) не переходят в псевдоожиженное состояние при обычной продувке газа через слой вследствие агрегирования частиц и сильного каналообразования. Во-вторых, наблюдается большой унос частиц сжижаю- Л щим агентом, что приводит к необходи- мости установки громоздких улавли- гортТе вающих устройств. Одновременная про-дувка слоя газом и воздействие механического перемешивания радиально-ло-пастной мешалкой или вращающейся газораспределительной решеткой позволяет получить стабильный псевдоожиженный слой для тонкодисперсных материалов с очень небольшим уносом. [c.493]

Конструкции аппаратов для сушки жидких и пастообразных материалов на псевдоожиженных инертных телах аналогичны аппаратам для сушки на собственных гранулах. Отличие здесь состоит лишь в том, что выгрузка сухого материала осуществляется вместе с сушильным агентом через циклоны и фильтры. В качестве инертных материалов используются тяжелые металлические шарики диаметром несколько миллиметров или более легкие кусковые материалы, например крупный речной песок, гравий, корунд, фторопластовая крошка и т. п. На рис. 5.44 приведена схема установки с аппаратом псевдоожиженного слоя инертных тел для сушки суспензий и паст красителей и других аналогичных продуктов. Производительность установки по испаряемой влаге достигает 1000 кг/ч и по высушиваемому продукту— до 700 кг/ч. Инертный псевдоожиженный материал стабилизирует слой, разрушая своим механическим воздействием образующиеся комки влажного продукта. Использова- [c.381]

Современное состояние теории псевдоожижения отражено в книгах [1—3]. Для описания кипящего слоя в принципе могли бы быть использованы классические модели механики сплошных сред, однако строгая постановка гидродинамической задачи, включающей в себя уравнения Навье — Стокса совместно с уравнениями движения частиц с соответствующими начальными и граничными условиями, оказывается чрезвычайно сложной. Поэтому прибегают к построению менее детального, сокращенного описания динамики дисперсных систем, т. е. к построению макромоделей дисперсных систем. На этом пути созданы основы механической теории псевдоожиженпого состояния исходя из кинетического подхода [4], метода осреднения, метода взаимопроникающих континуумов [3]. Однако это только основы, применимые к упрощенным, идеализированным ситуациям. Для использования теоретических моделей в практических расчетах нужны еще большие и целенаправленные усилия теоретиков и экспериментаторов. Направление исследований определяется конкретной целью. В частности, при разработке каталитического реактора требуется не только умение удовлетворительно рассчитать поля концентраций и температур, по и обеспечить достаточное приближение к оптимальному режиму. Вследствие сильной структурной неоднородности кипящего слоя такое приближение часто оказывается невозмон ным. Перед этой трудностью отступает на второй план задача точного расчета полей температур и концентраций. Хороший расчет плохо работающего реактора имеет сомнительную ценность. Прежде всего, необходимо активное воздействие на структуру слоя с целью достижения приемлемой степени однородности и интенсивности контактирования газа с катализатором. Необходимая степень однородности кипящего слоя определяется кинетикой конкретного каталитического процесса и может сильно отличаться от случая к случаю. Это определяет выбор средств воздействия на структуру слоя горизонтальное или вертикальное секционирование, добавление мелкой фракции, размещение малообъемной насадки [5]. В частности, только последнее из [c.44]

Одним из перспективных решений является техника перевода материала в псевдоожиженное состояние наложением резонансных пульсаций через газ на слой сыпз его материала. В основе указанного подхода лежат представления о сьшучем материале как псевдо-гомогенной среде, обладающей пористостью, упругостью и, следовательно, способной передавать механические возмущения (звуковые волны). Воздействием на такую среду с определенной частотой можно добиться возникновения резонанса, при котором резко возрастает амплитуда колебаний слоя, придающая порошкообразному материалу свойства псевдожидкости. Преимущества подхода связаны со снижением на порядок и более энергозатрат на поддержание колебательного движения, с упрощением конструкции пульсаторов, возможностью достижения сравнительно высоких частот, при которых наиболее эффективны процессы массо- и энергопереноса. [c.275]

Дальнейшие успехи в реализации потенциальных достоинств и смягчении органических недостатков метода псевдоожижения зависят от умения регулировать гидравлическую обстановку в слое. В настоящее время разработаны такие методы воздействия на качество псевдоожижения, как механическое псевдоожижение с помощью вибраторов или лопастных мешалок, наложение на слой колебаний под действием внешних периодических сил пульсирующее и сменноциклическое псевдоожижепие [1-5]. [c.108]

Реологические исследования ВДП при виброуплотнении позволили выявить основные закономерности изменения структуры ВДП в динамических условиях, однако окончательно не выяснено, в какой степени величина Pq, определяемая после прекращения динамического воздействия, фиксирует те процессы, которые проходят в динамических условиях при полном разрушении структуры. Ответ на этот вопрос был получен при сравнении результатов измерения вибровязкости ВДП, находящихся в состоянии виброкипения, и предельного напряжения сдвига. Оказалось, что метод виброуплотнения (определения Ро) позволяет получить как бы моментальную регистрацию изменений, происходящих в динамических условиях. Вместе с тем сочетание экспериментов по виброуплотнению с изучением процесса перехода от состояния уплотнения к псевдоожижению и кипению, сопровождающемуся существенным увеличением объема слоя, дает возможность описать структурно-механические свойства ВДП во всем диапазоне изменения их динамического состояния. [c.105]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология