Структура кипящего слоя

При псевдоожижении материала широкого гранулометрического состава газом обычно наблюдается иная структура кипящего слоя. [c.70]

На структуру кипящего слоя сильно влияет гранулометрический состав твердого материала. Материал сравнительно широкого фракционного состава дает более равномерный кипящий слой, чем материал узкого фракционного состава. Для ряда процессов (в частности, для каталитического крекинга) используется материал с частицами основным размером 40—80 мк, содержащий не более 10— [c.74]

Для улучшения структуры кипящего слоя и уменьшения диаметра аппаратов целесообразно увеличивать линейную скорость [c.75]

Внедрение метода кипящего слоя в самые различные отрасли техники привело к расширению фронта исследовательских работ, что находит отражение в многочисленных журнальных публикациях, а также в специальных монографиях. Предложены и разрабатываются различные, все более сложные модели структуры кипящего слоя, содержащие все возрастающее число параметров, значения которых заранее не предсказуемы. В лабораторных установках проводится сопоставление теоретических предсказаний с опытом с целью определения этих параметров. Чем больше таких параметров, тем менее однозначным становится определение каждого из них, даже при применении для расчета современных ЭЦВМ. [c.4]

Для понимания неоднородной структуры кипящего слоя и построения моделей, описывающих ее особенности, необходимо было, в первую очередь, изучить характер движения отдельных зерен внутри слоя и изменения с течением времени их положения [c.47]

МОДЕЛИ СТРУКТУРЫ КИПЯЩЕГО слоя [c.60]

Общепринятой модели структуры кипящего слоя в настоящее время не существует. Предлагавшиеся различные модели обычно исходят из той или иной внешней особенности кипящего слоя, наиболее существенной для данного исследуемого явления — теплообмена, химической реакции и т. п. Рассмотрим основные из этих моделей с точки зрения того, как они качественно и количественно объясняют наиболее специфическую черту кипящего слоя — наличие внутренних пульсаций с характерным временем То = 1/Уо порядка 0,1—1 с. [c.60]

Хаотическое движение зерен слоя, непрерывно меняющих положение и скорость, до некоторой степени напоминает движение молекул в газе или, скорее, в жидкости. Несмотря на существенные отличия (наличие циркуляционных потоков групп соседних частиц), эту внешнюю похожесть в последнее время попытались использовать, перенося на описание структуры кипящего слоя представления и методы молекулярной статистической физики [64, 65]. Предложено, например, для описания поведения совокупности частиц твердой фазы ввести функцию их распределения [c.60]

В целом, несмотря на значительное число выполненных исследований и вариантов, двухжидкостная модель пока мало дала как для понимания структуры кипящего слоя, так и для вывода конкретных макроскопических закономерностей. Основной трудностью, по-прежнему, является невозможность получения достаточно убедительных экспериментальных данных, обосновывающих тот или иной умозрительно предлагаемый вид усредненных тензоров напряжений Е и Е . [c.63]

Рассмотренный в разделе П.2 механизм гравитационных колебаний приводит к тому, что структура кипящего слоя становится неоднородной. Локальная порозность е колеблется с теми же характерными частотами Vq, определяемыми его внешней геометрией (Я и Dan) и режимом псевдоожижения (м/и р). Эти колебания могут возбуждаться как внутренними причинами—неустойчивостью равномерного распределения частиц в пространстве, так и внешними воздействиями со стороны газораспределительной решетки. Амплитуда их время от времени достигает максимально возможного значения г ах = 1, что сопровождается образованием пузырей. [c.78]

Фото- и киносъемка в видимом свете через прозрачные стенки колонки [5, 51, 83] или сверху не являются достаточно представительными, так как позволяют изучать структуру кипящего слоя лишь на его внешних границах. Поэтому много исследований, особенно по наблюдению за пузырями [33] выполнено в двухмерных кипящих слоях, т. е. в аппаратах прямоугольного сечения с достаточно малой толщиной, позволявшей просвечивать слой насквозь. Такой двухмерный слой является как бы мысленно вырезанным вдоль диаметра сечением реального круглого реактора (как показано на рис. П.6) или частью промышленного щелевого реактора той же толщины [84 ]. Использовались также плоские реакторы толщиной в одно зерно [53, 54, 85]. Например, в установке Шейниной (см. рис. П.8) можно было полностью просвечивать слой через вырезанный на черной бумаге круг радиуса R. Просвечиваемый представительный объем содержал 20—40 непрозрачных алюминиевых шайб. Скрещенные поляроиды убирали, и проходивший через представительный объем пучок параллельных лучей фокусировался на фотоэлемент, показания которого /ф были пропорциональны доле просветов между шайбами, т. е. локальной порозности кипящего слоя е. С помощью осциллографа можно было записать колебания е t). Вводя же показания фотоэлемента через операционный усилитель в аналоговую или цифровую ЭВМ, можно было использовать последнюю для непосредственной обработки экспериментальных данных. Фото- и киносъемки можно вести и в рентгеновских лучах [60]. [c.79]

Ввиду важности количественной характеристики качества псевдоожижения — параметра б, как для исследований структуры кипящего слоя, так и для ее регулирования в производственных условиях, необходимо было автоматизировать процесс ее измерения. Простейшим и наиболее удобным в лабораторных условиях явилась непосредственная подача вырабатываемого емкостным зондом переменного напряжения U (), пропорционального плотности р (/), в интегрирующие блоки аналоговой ЭВМ. Использованная нами схема такой системы, содержащей фильтр верхних частот, набранный на операционных усилителях ЭВМ, приведена в [1 ]. Разработанные в дальнейшем различными группами исследователей [108] электронные схемы с применением аналоговых или цифровых ЭВМ или в виде специально сконструированных приборов, позволяют в настоящее время измерять значения р и б практически непрерывно и использовать этот метод для контроля и автоматического регулирования качества псевдоожижения. [c.88]

На рис. II.22 и 11.23 приведены типичные кривые результатов измерений структуры кипящего слоя емкостным зондом в крупномасштабном лабораторном реакторе [109]. В прозрачную колонну [c.88]

Предложенная 20 лет назад модель Забродского (П1.22) не учитывала и детали структуры кипящего слоя, более подробно изученные позже. Опыт показал (см. главу И), что движение отдельной частицы внутри кипящего слоя не является независимым от движения ее ближайших соседей. Фактически, внутри кипящего слоя имеются циркуляционные потоки совместно движущихся и сблизившихся частиц. Эти группы — пакеты или плотная фаза на языке двухфазной модели — существуют определенное время, распадаются и собираются вновь. У поверхности теплообмена происходит непрерывная смена пакетов и пузырей с характерными частотами Vд гравитационных пульсаций слоя. Неучет этих фактов не позволяет объяснить наблюдаемые на опыте пульсации локального теплового потока д и коэффициента теплоотдачи а с теми же частотами Гд. [c.143]

Если для практики данных вполне достаточно, то собственно теория и механизм внешнего теплообмена продолжают активно дискутироваться. В первую очередь это касается неучтенных в конечном выражении (111.24) параметров Ф. Помещенное внутрь псевдоожиженного слоя тело изменяет направление обтекающих его потоков газа и локальные значения подъемной силы вблизи поверхности тела. Из-за этого изменяется и локальная структура кипящего слоя вблизи последней. Если поместить в слой горизонтальную трубу теплообменника, то непосредственно в самой нижней точке ее периметра вертикальная скорость потока и его подъемная сила должны обращаться в нулЬ находящиеся в этой [c.154]

Рис. 111.18. Схема структуры кипящего слоя у поверхности горизонтальной трубы.

Одни исследователи стали искать в кипящем слое типичную для неньютоновских жидкостей характеристику — предельное напряжение сдвига [209]. Другие же объясняли наблюдавшиеся аномалии тем, что при применении вискозиметров движущееся и в особенности вращающееся тело вызывает существенные нарушения структуры кипящего слоя не только в непосредственной близости к движущейся поверхности, но и на заметных расстояниях от последней. [c.159]

Схема измерительной установки приведена на рис. И 1.28. Пружина своим верхним концом была жестко закреплена в специальной стойке, к нижнему же концу была подвешена колеблющаяся система. ]з,ля ослабления возможных воздействий пульсаций структуры кипящего слоя (видных на рис. 111.23) система была утяжелена за счет находившейся в воздухе массивной подвески М. 164 [c.164]

Сопоставление этого выражения с выражением (IV.8) показывает, что второй из экспоненциальных сомножителей, характеризующий неполноту превращения, вызванную неоднородностью структуры кипящего слоя, при разделении аппарата на две секции уменьшился и приблизился к единице. Кроме того, из сопоставления формул (IV.6) и (IV.7) следует, что оба рассмотренные выше эффекта одинаковым образом влияют на снижение движущей силы каталитического процесса и уменьшение эффективной константы скорости К по сравнению с ее истинным значением К в неподвижном слое с той же средней концентрацией катализатора. Считая в первом приближении оба эффекта аддитивными, можно положить общее снижение константы скорости равным [c.182]

В отличие от обычного кипящего слоя в фонтанирующем слое основной контур циркуляции частиц жестко задан, во много раз больше различие порядков скоростей и о" в самом фонтане и в кольце и времен пребывания в этих зонах, нет и гравитационных колебаний, определяющих структуру кипящего слоя, —внутри фонтана из-за сильной разреженности твердой фазы и разобщенности частиц, а в кольце вследствие совместного опускания частиц всей этой зоны при плотном нх соприкосновении. [c.242]

Вопрос о влиянии тормозящих элементов на структуру кипящего слоя и о предельно допустимой степени заполнения объема слоя этими элементами до настоящего времени изучен недостаточно и по этому поводу могут быть высказаны только некоторые общие качественные соображения. [c.245]

Систематическое изучение факторов, влияющих на структуру кипящего слоя и степень неоднородности 6, поставлено в нашей лаборатории. В качестве примера приведем некоторые результаты изучения влияния масштаба реактора. [c.327]

Согласно исследованиям, проведенным Е. С. Лева [319], значение критерия уноса (уравнение 315) для начала кипения составляет 0,14, При значении W = 5-н6 однородная структура кипящего слоя нарушается. Крупные пузыри газа проскакивают [c.477]

Таким образом, структура кипящего слоя по высоте неоднородна и постепенно переходит к структуре взвешенного слоя. Концентрация частиц уменьшается, а порозность увеличивается к верху кипящего слоя, причем закон изменения этих величин аналогичен закону изменения давления. Так как вес частицы равен [c.498]

Эффективность разделения сыпучих материалов и производительность аппаратов, в значительной мере, определяется структурой кипящего слоя, которая, в свою очередь, зависит от характера газового потока, воздухораспределительного устройства, взаимодействия с прилегающими к нему слоями материала [198-203]. [c.216]

До последнего времени структуру кипящего слоя изучали с помощью измерительных приборов, которые применяются при исследовании жидкостей. Это вносило в результаты определения параметров кипящего слоя значительные погрешности, так как не исключалась забивка импульсных линий твердыми частицами, коррозия трубок, взбалтывание продукта в местах замера и т. д. [c.399]

Одним нз главных факторов, определяющих качество кипящего слоя, является степень его равномерности, от которой зависит полнота химической реакции, а следовательно, к. п. д. реактора. Исследование кипящего слоя радиационным методом позволяет оценить влияние геометрических и гидродинамических факторов на структуру кипящего слоя. [c.399]

Структуру кипящего слоя исследовали на разработанной авторами экспериментальной установке, принцип действия которой основан на изменении интенсивности гамма-излучения / от плотности среды р. Эта зависимость определяется следующим выражением [c.399]

Контейнер с тремя коллимированными отверстиями (для выхода гамма-лучей изотопа цезий-137), расположенными друг к другу также под углом 120°, помещается в середине кипящего слоя на уровне счетчиков. Счетчики и гамма-излучатель могут перемещаться по высоте реактора и вокруг его вертикальной оси, что позволяет проследить структуру кипящего слоя по его поперечному и продольному сечениям. Гамма-лучи, пройдя через слой. мелкозернистого материала и стенки аппарата, попадают на счетчики и вызывают в кристаллах ФЭУ кратковременные вспышки (сцинтилляции). [c.400]

Ниже приводятся результаты исследования с помощью описанной радиометрической установки структуры кипящего слоя в реакторе диаметром 440 мм и высотой 2 м. [c.401]

Так как в опытном реакторе можно регулировать структуру кипящего слоя, то можно определить и унос катализатора при равномерном и неравномерном кипящем слое. Опыты проводили [c.405]

Разработана радиационная методика и экспериментальная установка для оценки структуры кипящего слоя в реакционных аппаратах. По показателям приборов установки можно определить концентрацию кипящего слоя в разных зонах реактора, а также установить зоны возникновения газовых пузырей и их относительную величину. [c.406]

По непрерывной диаграммной записи структуры кипящего слоя можно сравнительно быстро оценивать работу того пли иного газораспределительного устройства. [c.406]

Неравномерное распределение концентрации реагирующего газа по сечению слоя можно объяснить, если учесть структуру кипящего слоя и характер движения в нем частиц. [c.137]

В стационарном слое распределение концентраций реагирующего газа неравномерно по сечению слоя, что объясняется структурой кипящего слоя и условиями движения в нем частиц. [c.137]

Интенсивное перемешивание твердой и газовой фаз в реакторах с псевдоожиженным слоем приводит к смешению продуктов реакции со свежим сырьем, поступающим на контактирование. Это способствует уменьшению выхода целевых продуктов и приближает реакторы с псевдоожиженным слоем катализатора к аппаратам идеального смешения. Степень этого приближения зависит от кинетических, гидравлических факторов и структуры кипящего слоя. [c.95]

СТРУКТУРА КИПЯЩЕГО СЛОЯ [c.44]

Змеевик одновременно служил устройством, улучшающим однородность структуры кипящего слоя, что позволило рассматривать кортактный аппарат с кипяпщм слоем катализатора как реактор идеального вытеснения. Основные результаты исследований кинетики процесса в контактном аппарате с внутренним диаметром 38 мм удовлетворительно воспроизведены в полупромышленном контактном аппарате с внутренним диаметром 200 мм. [c.157]

При пуске и разогреве колонны исходный газ подогревается также в электроподогревателе. Поднимаясь из электроподогрева теля, газ проходит слои катализатора, а затем трубное пространство основного теплообменника. Колонну загружают сферическим катализатором средним размером зерен 1,5 мм. Высокая плотность газа при 300 ат и наличие змеевиков в слоях катализатора позволяют вести процесс при числах псевдоожижения 1,5 и ниже, не нарушая однородной структуры кипящих слоев. Проведение процесса при малых числах псбвдоожижения позволяет рационально испвльзо-вать внутренний объем корпуса колонны высокого давления и снизить истираемость катализатора. [c.215]

В сушилках с виброаэрокипящим слоем псевдосжиженный слой образуется в результате продувания газа через опорную решетку и за счет механических вибрационных колебаний. Структура такого слоя более однородна, чем структура кипящего слоя, а истирание частиц не происходит. В виброаэрокипящем слое колебательное движение частиц преобладает над поступательным, поэтому частицы интенсивно движутся друг относительно друга. В то же время продольное перемешивание вибрирующего слоя можно осуществить по принципу полного вытеснения. Это позволяет организовать перекрестный ток, причем возможны меньшие скорости газа, чем в обычном кипящем слое. [c.207]

Изящный электрический метод визуализации прохождения пузырей и пакетов вдоль погруженной в слой из проводящих частиц серого чугуна (5 = 0,19 и 0,22 мм) пластины применен Баскаковым с сотр. [100]. В пластину из оргстекла заподлицо вплавляли несколько электродов при контакте (точнее, при пробое воздушного промежутка толщиной 1 мкм) электрода с частицами пакета на табло зажигалась соответствующая неоновая лампочка. Расположение ламп на табло повторяло геометрию электродов и при киносъемке воспроизводилась картина участка поверхности пластины, в данный момент соприкасавшихся с пакетом (горящие лампы) и с пузырем (негорящие лампы). Эти опыты подтвердили наличие непосредственного контакта не только с ограждающей слой поверхностью, но и между самими частицами пакета и позволили в динамике наблюдать структуру кипящего слоя вблизи поверхности погруженного в слой тела. [c.84]

Теоретический анализ пульсационной структуры кипящего слоя был проведен в разделе II.2 лишь в линейном приближении. Реальные пульсации слоя, естественно, нелинейны и их масштабы, амплитуда и даже частоты определяются значениями тех же основных критериев Аг и Ке, что и расширение слоя. Во всяком случае, с ростом этих параметров (увеличением размеров зерен в первую очередь) неоднородность псевдоожижения возрастает. [c.94]

Различные подвижные и вибрируюш,ие решетки используются в исключительных случаях (труднопсевдоожижаемые материалы необходимость непрерывной очистки решетки в процессе работы) поскольку при этом исчезают такие важнейшие достоинства аппа ратов с кипящим слоем, как простота конструкции, отсутствие дви жущихся элементов и механизмов, которые должны работать в не благоприятных условиях (запыленность, высокие температуры и др.). Специфического воздействия на структуру кипящего слоя подвижные решетки как правило не оказывают. [c.236]

В образовании и структуре кипящего слоя большую роль играет конструкция решетки, над которой находится кипящий слой (в приведенном выше опыте вместо решетки была указана сетка). Роль решетки заключается прежде всего в том, что, создавая определенное сопротивление жидкостному потоку, решетка выравнивает поток по всему поперечному сечению аппарата. Далее решетка долнша воспрепятствовать провалу твердых частиц вниз, под решетку. Для этого, очевидно, достаточно иметь скорость жидкости в отверстиях решетки много большую, чем Шпад> отсюда площадь живого сечения отверстий в решетке по отношению к плонщди всей решетки должна быть сравнительно небольшой (см. ниже). [c.258]

Рассмотренный случай распределения температуры среды по высоте кипящего слоя при переменной порозности является, конечно, частным. Для общего случая, т. е. пр наличии трех зон, исследование структуры кипящего слоя еще находится в начальной стадии, ограничиваясь пока качественной характеристикой изменения концентрации частиц по высоте слоя. Имеющиеся же немногочисленные данные о количественной оценке локальной цорозности в слое не могут быть признаны со-верщенными, так как включают эмпирические константы, справедливые только для условий данного опыта. [c.32]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология