Фактор эффективности и диаметр частиц

Исходя из того, что на протекание гетерогенных каталитических процессов влияют такие параметры, как размер и форма пор, коэффициенты диффузии реагирующих веществ и продуктов реакции, скорость реакции и размер частицы катализатора, было предложено [75] ввести понятие фактора эффективности при парофазных реакциях. Фактор эффективности равен отношению фактической скорости превращения в целевой продукт к идеальной скорости превращения для случая, когда вся поверхность частицы катализатора обладает одинаковой эффективностью. Этот фактор является функцией модуля, вычисленного на основании эффективного диаметра частицы, среднего радиуса пор, коэффициента диффузии и константы скорости реакции. [c.147]

Кривые показывают, что степень использования внутренней поверхности катализатора снижается по мере увеличения скорости химической реакции и физического сопротивления движению реагента. Кроме того, видно, что в данной системе реагенты — катализатор увеличение фактора эффективности связано с размером частицы и в меньшей степени — с коэффициентом массопередачи р [последний приблизительно нронорционален Изменение этих двух параметров в опытах по исследованию превращения позволило установить, что физический перенос влияет на полную скорость превращения. Таким образом, если на скорость превращения не влияет скорость движения жидкости, то можно утверждать, что торможение внешней массопередачей отсутствует внутренняя диффузия, однако, может быть ограничивающим фактором. Чтобы получить окончательное решение, исследуют влияние диаметра частиц. [c.177]

Насадка из шариков. Сферические частицы имеют наименьшую поверхность на единицу объема частицы, нежели любая другая возможная конфигурация. Шары, если они применяются как насадка в колонках, диаметр которых велик по сравнению с диаметром шарика, располагаются равномерно и обладают минимальной поверхностью соприкосновения между собой и со стенками колонок. Свободное пространство остается довольно постоянным для шариков двух размеров, если даже один из них вдвое меньше другого. Сводка исследований 64] шариков из меди, свинца и стекла приведена в табл. 16. Эффективность колонки не зависит от материала, из которого были сделаны шарики. Перепад давления на теоретическую тарелку был высоким, что отражает малую величину свободного пространства в насадке. Фактор эффективности сравним с таковым для проволочных витков. [c.178]

Фракционный состав катализатора. По мере истирания частиц фракционный состав смещается в сторону меньших диаметров. Этому противостоит процесс потери мелкой фракции вследствие неэффективной работы циклонов. В общем случае сдвиг распределения в ту или иную сторону определяется сочетанием таких факторов, как склонность частиц к истиранию, эффективность работы циклонов и электростатических фильтров. [c.394]

В целом все эти уравнения применимы к дисперсиям жестких сферических частиц, для которых коллоидная устойчивость действительно идеальна и объем, занимаемый стабилизирующей системой, столь мал, что им можно пренебречь. Выполняется это для больших частиц, но для частиц субмикронного размера эффективная стабилизирующая оболочка вызывает значительное увеличение гидродинамического торможения частиц для измерения этой характеристики развиты определенные методы [9, 10. Эффект, обусловленный присутствием стабилизатора, можно оценить либо через увеличение объемной доли дисперсной фазы или коэффициента Эйнштейна а,, с учетом фактора /, либо через увеличение на 2А диаметра частиц О. Тогда уравнение ( 1.2) прини-мает вид [c.266]

Фактор эффективности и диаметр частиц [c.181]

На рис. 60 представлен график зависимости между величиной, обратной фактору эффективности, и диаметром частицы. Поскольку С/иц прямо пропорционально 1/7 , в данном случае получается кривая, аналогичная той, которая изображена на рис. 59. [c.181]

Рис. 60, Зависимость между обратной величиной фактора эффективности и диаметра частиц катализатора.

Тарелочная теория позволяет оценить характеристики колонки, но она не дает какого-либо объяснения действительному поведению вещества в колонке. Как и Вильсон, Мартин и Синдж установили, что скорость подвижной фазы должна быть оптимальной, и пришли к выводу, что ВЭТТ зависит от квадрата диаметра частиц слоя. Кроме того, они установили, что значительное влияние на размывание полос оказывает диффузия растворенного вещества, непостоянство коэффициентов распределения при повыщенных концентрациях и снижение эффективности разделения из-за неравномерности потока, проходящего через колонку. Таким образом, к началу 40-х годов по крайней мере качественно были определены основные факторы, влияющие на хроматографический процесс. В последующие два десятилетия эти положения были детально развиты, что [c.28]

Частица пшеницы рассматривается как шарик с эффективным диаметром, равным диаметру равновеликой сферы фактор формы (сферичность) — 0,91. [c.163]

Эффективность процесса фильтрования зависит как от физико-химических свойств примесей воды и пористой среды, так и от гидродинамических факторов. В зависимости от соотношения размеров фильтруемых частиц и эффективного диаметра пор удержание частиц может происходить как в объеме слоя (адгезионное фильтрование), так и на его поверхности (пленочное фильтрование). [c.49]

Измельчение частиц в псевдоожиженном слое является важным фактором, определяющим условия работы и конструкцию того или иного аппарата. Обусловленное им изменение фракционного состава и формы частиц влияет на гидродинамическую обстановку в слое и приводит к изменению эффективности контактирования фаз и, следовательно, глубины превращения и селективности процесса. Для улавливания уносимой из слоя мелочи приходится устанавливать сложные пылеулавливающие приспособления, а потери непрерывно пополнять. При проведении процессов в присутствии псевдоожи-женных нерегенерируемых катализаторов, характеризующихся сравнительно непродолжительным сроком службы, свежий катализатор в реактор для компенсации уноса не подается, поскольку при потере активности весь катализатор периодически полностью заменяется. В этом случае в результате износа и уноса катализатора наблюдается постепенное изменение его гранулометрического состава и уменьшение количества в реакционном объеме. Для таких процессов износ катализатора нужно характеризовать двумя параметрами количеством унесенной пыли (для оценки уменьшения высоты слоя и количества катализатора в зоне реакции) и каким-либо параметром, который однозначно характеризует изменение гидродинамической обстановки в слое, вызванное изменением формы и размеров частиц (ситовой состав, средний или эквивалентный диаметры частиц, критическая скорость псевдоожижения, скорость уноса частиц, равная скорости их свободного падения). [c.44]

Однако это рассуждение нельзя доводить до крайности вследствие, например, того, что вибрационная мельница не может эффективно размалывать частицы с размером более чем 7ш диаметра шаров Частицы такого размера, имеющиеся в исходном материале, останутся не измельченными и, таким образом, будут влиять на форму кривой зернового состава продукта. Поэтому зерновой состав продукта является функцией характеристики размалываемости и размера частиц исходного материала, а также характеристики мельницы. Поэтому было бы неправильным придавать особое значение только какому-либо из этих факторов. [c.424]

Другим фактором, связанным с увеличением вводимой пробы, является наличие значительных тепловых эффектов процессов сорбции и десорбции компонентов на сорбенте, что вызывает появление градиентов температуры по сечению хроматографической колонны. Кроме того, вследствие неоднородности заполнения колонны большого диаметра частицами сорбента возникает существенная неоднородность в скоростях перемещения компонентов по сечению хроматографической колонны. В результате в препаративных колоннах наблюдается заметное снижение эффективности по сравнению с аналитическими колоннами. [c.376]

В общем случае фактор эффективности при рэлеевском рассеянии — очень малая величина. Это связано с тем, что при диаметрах частиц порядка 0,04—0,07 мкм и менее величина —> 0. По сути [c.180]

Эффективность работы гидроциклона зависит от многих факторов. К основным из них относятся диаметры корпуса, питающего, сливного и разгрузочного патрубков, угол наклона образующей конической части, давление на входе, концентрация и размер частиц твердой фазы в исходном продукте, разность плотностей твердой и жидкой фаз. [c.224]

Закономерности перемешивания изучались как в стационарных, так и нестационарных условиях методами определения эффективной теплопроводности слоя [24], эффективной диффузии твердой фазы [25] и эффективной вязкости слоя [24], которые дают достаточно близкие результаты. Сложность физической картины и множественность факторов, влияющих на перемешивание, не позволили до настоящего времени получить теоретически обоснованные и экспериментально подтвержденные зависимости. Перемешивание твердых частиц в слое принято характеризовать эмпирической -величиной степени перемешивания П, которая уменьшается с ростом отношения высоты слоя к диаметру, возрастает с увеличением скорости газового потока и размера частиц. В работе [27] предложена следующая эмпирическая зависимость [c.172]

Однако это выражение можно использовать при определении потерь давления на трение для твердой фазы только тогда, когда известна средняя скорость скольжения. Имеющиеся по этому вопросу данные свиде тельствуют о том, что уравнение (6.39) в случае полидисперсных и мелкодисперсных систем дает ненадежные результаты. Например, для частиц диаметром 97 мкм величина D, рассчитываемая по уравнению (6.39), совпадала [19] с экспериментальными значениями (фиг. 2.2) для частиц диаметром 36 мкм соответствующие величины были намного меньше. Хотя авторы предложили объяснение такого результата [19], представляется бо лее вероятным, что причина полученного несоответствия обусловлена другими факторами. Автор настоящей книги полагает, что могла происходить некоторая агломерация частиц размером 36 мкм, что увеличило эффективную величину d. Подтверждением может служить сообщение [19] о воспламенении масляных паров, содержащихся в газе, из-за электризации частиц. Вполне допустимо, что этого масла было достаточно для того, чтобы вызвать когезию более мелких частиц и почти не повлиять на крупные частицы. Таким образом, для систем с мелкими частицами агломерация является одним из многих факторов, снижающих надежность расчетов по уравнению (6.39), [c.209]

Как следует из уравнения Ван-Деемтера [см. уравнение (1.53) ], эффективность разделительного устройства в существенной мере зависит от двух факторов от диаметра частиц насадки р (член А) и от однородности их упаковки (член В). В связи с этим очевидно стремление использовать частицы размером 0,15—0,20 мм (с учетом опти 1ума перепада давления) и повышать степень однородности заполнения колонки частицами сорбента. Поскольку за [c.89]

При помощи понятия эффективности флюидизации учитывается связь между коэффициентом теплопередачи, плотностью частиц и плотностью газа. Вводятся также фактор формы, диаметр частиц и пористость слоя. Хотя объемная плотность кипящего слоя. не учитывается, но она является функцие плотности частиц и газа, а также весовой скорости газа. Включение этих трех независимых переменных может оправдать отсутствие зависимой переменной — концентрации твердых частиц в слое. Предыдущие соотношения [33] были ограничены областью сферических частиц одинакового размера. Зависимость, которую привели Лева и соавторы, основана на экспериментальных данных с частицами различных размеров и формы, поэтому она может оказаться полезной при определении коэффициентов теплопередачи для наиболее часто встречающихся систем, в которых размер частиц неодинаков, а форма отлична от сферической. [c.31]

Фактор эффективности зависит от отношения размера зерна к глубине проникания реакции внутрь зерна катализатора. По данным [21], глубина проникания реакции внутрь зерна катализатора диаметром 1,2 мм составляет всего 0,04 мм. Для катализатора G-56B (фирма Gerdler) фактор эффективности зависит от размера частиц [40]. При размере частиц 6,4 мм ц = 0,216, а у зерен размером 0,51—0,84 мм т = 0,954. По этим данным, глубина проникания реакции внутрь зерна катализатора составляет 0,2—0,3 мм, т. е. больше, чем отмеченная в работе [21]. Однако и эта величина свидетельствует о том, что катализатор работает небольшим поверхностным слоем. Таким образом, не более 5—8% никеля, содержа-ш,егося в катализаторе, оказывает катализирующее действие, контактируя с реагирующими веществами. [c.86]

Относительная скорость дрейфа частиц при высоких температурах и давлениях находится в зависимости от ряда параметров. Они рассматриваются в виде эффективного потенциала (рассмотрен в предыдущем разделе) из уравнения (Х.43), поправочного коэффициента Канингхэма С [уравнение (IV.30)] и вязкость газа [уравнение (IV.31) и Приложения]. Прочие факторы (диэлектрическая проницаемость и диаметр частиц) не подвержены значительным изменениям под влиянием температуры и давления. Влияние температуры в воздухе при атмосферном давлении было-рассмотрено Трингом и Страусом [834], а расчетная относительная скорость дрейфа для ряда частиц показана на рис. Х-30. Влияние как высокого давления (или плотности), так и температуры для частиц ВеО в сжатом диоксиде углерода рассматривалось Ланкастером и Страусом [829]. Результаты этих расчетов приведены на рис. Х-31 (исходя из условия, что скорость дрейфа частицы с радиусом 1 мкм в условиях окружающей среды составляет 100 единиц в единицу времени например, 100 см/с в поле KVp=1000). [c.498]

Из обсуждения в разд. 1.3.2 и 1.4.2 следует, что в препаративной хроматографии используют два типа эффективности собственную эффективность колонки, которая определяется динамическими и гидродинамическими свойствами упакованного слоя, конструкцией аппаратуры, свойствами материала насадки и т. д., разделительную эффективность, которая существенно зависит от природы и количества образца и физико-химических характеристик разделительной системы. Число тарелок N используется как мера любого типа эффективности, но первая эффективность обычно определяется при идеальных, а последняя — при реальных условиях. Как отмечено выше, собственная эффективность колонки измеряется при малых нагрузках в условиях, когда изотерма адсорбции или распределения линейна (ср. разд. 1.4.4). Каждая колонка, используемая в препаративной хроматографии, должна иметь собственную эффективность, измеренную в аналитических условиях (малые нагрузки), как можно большую для данной комбинации конструкции колонки и материала насадки. Эмпирически установлено, что длина, или высота, тарелки к в эффективной колонке приблизительно равна удвоенному диаметру частиц ((/р), которыми упакована колонка. Таким образом, колонка длиной 30 см, заполненная насадкой с размером частиц 10 мкм, должна содержать примерно 15 тысяч тарелок в идеальных условиях (/1 2 р = 2-10мкм = = 20 мкм или 0,002 см 30 см//г= 15000). Частицы размером 100 мкм в той же самой колонке должны давать 1500 тарелок (30 см/(2-0,01) = 1500). Многочисленные факторы, приводящие к уменьшению этой величины для идеальной колонки, показанные на рис. 1.6, рассматриваются в работах [39—47, 50—59] и не будут здесь анализироваться подробно. [c.36]

Еще одна особенность адсорбции полимеров — возможность ее увеличения с ростом температуры, как показано на рис. 1Х-5 (здесь, однако, имеются и исключения [44]). Это означает, что при адсорбции преобладают не энергетические, а энтропийные факторы. Поскольку энтропия полимера уменьшается, увеличение адсорбции с температурой должно быть связано с увеличением энтропии растворителя. Последнее трудно объяснить вытеснением адсорбированного растворителя в раствор, так как при этом нарушается уравнение (1Х-20). Скорее всего рассматриваемый эффект связан со своп-ствамн поверхностной фазы. Как показывает рис. 1Х-6, адсорбированные пленки могут быть довольно толстыми. Толщину пленки Аг на рис. 1Х-4 и 1Х-5) можно оценить гидродинамически по увеличению кажущегося радиуса частиц адсорбента при измерении зависимости вязкости раствора или по изменению эффективного диаметра пор [c.319]

Как видно из рис. 59, величина G n при уменьшении диаметра частиц ассимнтотически приближается к некоторому предельному значению. Определяя это значение из графика для степени превращения 28%, находим величину истинного фактора эффективности, определяемого для данного I образца катализатора, как отношение [c.181]

Па рис. 60 проведено также сравнение двух катализаторов. Верхняя кривая построена по данным, полученным для каталитического крекинга изопропилбензола на шариковом алюмосиликат-ном катализаторе нижняя кривая — по данным для гидрогенизации изооктена над таблетированным никелевым катализатором на носителе, имеющем высокий фактор эффективности. Рассмотрение кривых показывает, что 1/7 уменьшается линейно с диаметром частицы в случае шарикового катализатора (процесс с подвижным катализатором) для никелевого катализатора значение 1/7 остается постоянным в широких пределах изменения диаметра частиц. В обоих случаях, по мере уменьшения диаметра частиц, величи- на 1/7 ассимптотически приближается к определенному пределу, соответствующему максимальной активности катализатора. [c.181]

Чем больше X, тем больше неоднородность набивки. При одинаковых геометрических условиях и одинаковом ренотме течения А, оказывается независимой от диаметра частиц и скорости потока. Набивка колонны, наряду с влиянием, оказываемым на турбулентную диффузию, влияет на молекулярную диффузию, которая накладывается на принудительный поток молекул газа-носителя и вещества. Коэффициент эффективной продольной диффузии является суммой коэффициентов молекулярной и турбулентной диффузии. При этом коэффициенту молекулярной диффузии придается коэффициент у, корректирующий фактор, учитывающий извилистость каналов. С увеличением размера частиц у увеличивается до предельного значения, равного единице. [c.115]

Рассеяние света как резонансное явление. Когда луч света с определенной длиной волны попадает на частицу, в ней при определенных условиях возникают электромагнитные колебания [51 с частотой, равной частоте возбуждающего их света. Под определенными условиями здесь подразумеваются показатели преломления пигмента и среды, а также отношение длины волны света к диаметру частицы. Под действием этих факторов частица настраивается на прием волн строго определенной длины и снова отдает полученную энергию с характерным распределением пространственных углов. Однако, поскольку возможны несколько колебательных состояний (рис. 1.26), возникает в целом довольно сложная взаимосвязь между оптически эффективным сечением Qs и размером частицы г, длиной волны света X и показателем преломления частицы Пр и среды (рис. 1.27) [61 а = 2г-лп 1 к, если ПрП = onst = 1,78. [c.32]

Первое место по объему потребления среди всех типов антипиренов в ведущих промышленно развитых странах занимает тригидрат оксида алюминия А12 0з-ЗН2 0. Этот замедлитель горения выполняет троякую функцию — наполнителя, собственно антипирена и дымоподавляющей добавки. Тригидрат оксида алюминия содержит 34,6 % воды. Эта вода при пленкообразовании еще прочно связана, но вьщеляется при высоких температурах, развивающихся в процессе горения. При этом поглощается значительное количество теплоты. В результате К-фаза и пламя охлаждаются. а пары воды разбавляют пламя [73]. Кроме того, тригидрат оксида алюминия способен к образованию при высоких температурах теплоизолирующего слоя на поверхности покрытия [74]. Достоинством этого антипирена является то, что он не вьщеляет токсичных и коррозионно-активных газов при воздействии высоких температур. При использовании тригидрата оксида алюминия следует учитьшать, что на его эффективность влияют многие факторы, в частности степень дисперсности. Наибольшей эффективностью отличается тонко дисперсный антипирен с диаметром частиц 4 мкм [75]. [c.55]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология