Характеристика неподвижных слоев зернистых материалов

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]

Другой важной гидродинамической характеристикой псевдоожиженного лоя, играющей большую роль в инженерных расчетах и исследованиях, является скорость начала псевдоожижения зернистого материала Ок. В ряде работ при решении этой задачи авторами предлагалось принимать за основной расчетный параметр псевдоожиженного слоя гидравлическую крупность частиц (т. е. скорость свободного осаждения частиц в неподвнжиой среде). Естественно, скорость осаждения позволяет учитывать физические свойства жидкой и твердой фаз, включая пористость частиц и их форму, одвако для получения достаточно надежных результатов гидравлическую крупность зернистого материала следует определить для каждого конкретного случая. Это условие резко снижает ценность полученных расчетных уравнений,и является практически неприемлемым для проектировщиков адсорбционной аппаратуры. Поэтому более целесообразным следует признать подход, продемонстрированный при исследовании гидродинамики псевдоожиженного слоя в монографии М. Э. Аэрова и О. М. Тодеса [21]. В этой работе использовано уравнение (У1-3) для перепада давления в неподвижном слое зернистого материала я получено соотношение Ар [c.173]

Общая характеристика взвешенного слоя. При прохождении газа (жидкости) через слой зернистого материала различают три основных случая состояния этого слоя I) плотный слой, в котором твердые частицы находятся в тесном соприкосновении друг с другом, а расстояние между частицами и объем слоя остаются неизменными при некотором изменении скорости потока, проходящего через слой плотный слой может быть неподвижным или движущимся 2) взвешенный, частным случаем которого является кипящий, или псевдоожиженный, слой, в котором частицы в пределах слоя находятся в движении, а расстояние между частицами и объем слоя меняются в зависимости от скорости [c.11]

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]

Научно обоснованный подход к конструированию н расчету реакторов с неподвижным зернистым слоем катализатора невозможен без учета структурно-механических характеристик сыпучего материала. Эти характеристики зависят от целого ряда факторов химического состава гранул катализатора, их прочности, размера, формы, шероховатости поверхности, характера внешней нагрузки, свойств окружающей среды и т. д. [c.15]

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]

Для расчета сопротивления неподвижных слоев, крупнокусковых и других насадок можно использовать уравиения, приведенные в главе III. Геометрические характеристики различных насадок, рекомендации по расчету коэффициентов их сопротивления приводятся в справочной литературе и отдельных монографиях [162, 189, 247 и др.]. Все этн сведения и рекомендации не могут быть, к сожалению, использованы для точного расчета распределп-тельны.ч устройств, поскольку сопротивления последних со слоем твердых частиц и без него могут весьма значительно различаться [28, 35, 114]. Обнаружено, например [308], что потеря напора у сухой решетки может оказаться больше, чем в случае, когда на ней находится некоторое количество зернистого материала. [c.544]