Аппараты с псевдоожиженным слоем моделирование

При моделировании любых реальных процессов большее число принятых при постановке задачи упрощающих допущений, разумеется, не приближает модель к реальному объекту моделирования, но позволяет более подробно анализировать сформулированную модель. Так, наиболее простое предположение о режиме полного перемешивания дисперсного материала и полного вытеснения для сушильного агента в пределах псевдоожиженного слоя дает возможность получить распределение материала по влагосодержанию, соотношения для переходных режимов сушильного аппарата, а также анализировать стационарные режимы работы многосекционных аппаратов псевдоожиженного слоя. С другой стороны, в настоящее время не существует удовлетворительно разработанной модели процесса стационарной сушки в одном псевдоожиженном слое, которая учитывала бы наличие пузырей сушильного агента при прохождении его через слой псевдоожиженного дисперсного материала. [c.151]

Фонтанирование является эффективным методом контактирования твердых частиц обрабатываемого материала с газами или жидкостями, применяемым в тех случаях, когда свойства частиц материала (их размеры, например) затрудняют их псевдоожижение. Однако отсутствие надежных данных по гидродинамике фонтанирующего слоя не позволяет достигнуть длительной и устойчивой работы промышленных аппаратов этого типа [16]. В настоящем разделе делается попытка моделирования гидродинамики односекционного аппарата фонтанирующего слоя на основании теории диаграмм связи [17]. [c.254]

Таким образом, можно констатировать, что математические модели слоя катализатора достаточно хорошо разработаны только для регенераторов с неподвижным слоем. Для таких аппаратов исследован характер движения зоны горения по слою катализатора и получены количественные оценки максимального разогрева в слое и общей продолжительности выжига кокса до определенных конечных степеней закоксованности катализатора. Измененный вариант двухфазной диффузионной модели неподвижного слоя может быть с успехом использован также для исследования процесса выжига кокса в регенераторах с движущимся слоем. Разработка подобных моделей для регенераторов с псевдоожиженным слоем катализатора-задача, стоящая перед методом математического моделирования. [c.92]

Такой прием устраняет существенные недостатки контактных аппаратов с псевдоожиженным слоем катализатора. Особое значение приобретают такие преимущества, как простота моделирования аппаратов и создание агрегатов большой единичной мощности, сокращение энергетических затрат, связанных с подачей воздуха из-за снижения его расхода, испарение сырья непосредственно в реакторе, что резко облегчает съем большого количества тепла. В США весь фталевый ангидрид из нафталина получают на установках с псевдоожиженным слоем катализатора. [c.96]

Таким образом, сохранение подобия структуры и гидродинамических характеристик контактного аппарата является важнейшим условием успешного моделирования процесса в псевдоожиженном слое. [c.306]

В книге рассмотрены важнейшие понятия химической кинетики. Изложены основы теории реакторов различных типов (периодического и непрерывного действия, колонных каскадов). Описаны реакторы с твердой фазой (неподвижным и псевдоожиженным слоем катализатора). Рассмотрены случаи протекания в аппаратах реакций, сопровождаемых абсорбцией и экстракцией. Приведены методы расчета реакторов с мешалками (аппараты идеального смешения) и трубчатых реакторов (аппараты идеального вытеснения). Даны сравнение реакторных установок и рекомендации по выбору реакторов. Во втором издании книги (первое издание вышло в 1968 г.) более подробно рассмотрены вопросы моделирования и оптимизации реакторов. [c.4]

Общие закономерности струйного псевдоожижения рассматриваются применительно к задачам моделирования зоны газораспределения и расчета и конструирования газораспределительных узлов промышленных аппаратов с псевдоожиженным слоем широкого класса. [c.6]

Струйное псевдоожижение как метод организации слоя принципиально отличается от классического псевдоожижения прежде всего системным подходом к использованию потенциальных возможностей струйных течений струи, формирующие псевдоожиженное состояние, рационально организуются и реализуются в слое при оптимальных (активных) режимах истечения. При струйном псевдоожижении достигается значительная интенсификация процессов переноса, устраняются характерные недостатки классического псевдоожиженного слоя, облегчается решение вопросов масштабного перехода, моделирования газораспределения и организации управления структурой слоя. В ряде процессов (например, обжига флотационного колчедана, известняка и др.) именно струйное псевдоожижение позволяет обеспечить надежную эксплуатацию аппарата. [c.6]

Разновидностью аппаратов с псевдоожиженным слоем являются аппараты с фонтанирующим слоем дисперсного, материала [35], которые имеют существенно уменьшенное по сравнению с сечением основной части аппарата сечение патрубка, подводящего газовый поток в нижнюю часть аппарата. Используются два основных вида аппаратов этого типа круглой формы (рис. 3.3.17) с постоянным по высоте сечением и увеличивающимся по ходу вертикального потока воздуха сечением аппарата. Аппараты с фонтанирующим слоем могут иметь не только круглую, но и прямоугольную форму - это аппараты со щелевым подводом газа. Преимущество аппаратов щелевидной формы состоит в относительной простоте геометрического моделирования гидродинамического процесса недостаток - в не всегда удовлетворительной равномерности фонтанирования по длине протяженной щели аппарата. [c.338]

Моделирование псевдоожиженных систем на базе теоретических предпосылок представляет собой сложную проблему В качестве критерия моделирования предложено использовать эквивалентный диаметр (отношение живого сечения к полному смоченному периметру) он должен находиться в пределах 100— 200 мм. Если диаметр слоя превышает 200 мм, рекомендуется вставить в аппарат вертикальные стержни, чтобы получить поперечное сечение рекомендуемого эквивалентного диаметра. Установлено, что химическое превращение в заторможенном и свободном слоях равного эквивалентного диаметра одинаково. [c.537]

Проведенное моделирование структуры псевдоожижен-ного слоя с учетом результатов 5, б"] создает определенные предпосылки для предсказания качества структуры в аппаратах диаметром до 3 м применительно к сернокислотному производству. [c.23]

Сведения о статьях должны включать фамилию и инициалы автора, название статьи, наименование журнала, серию, год выпуска, том, номер журнала, страницы. Например Сыроеж-кин В. Ф., Фролов В. Ф., Романков П. Г. Математическое моделирование процессов десорбции (сушки) в секционированных аппаратах с псевдоожиженным слоем, ЖХП, 1979, № 7, с. 428— 431. [c.8]

Встретились большие трудности в моделировании процессов при переходе от лaбopaтop ыx опытных аппаратов к промышленным агрегатам, так как с увеличением размера аппарата гидродинамический режим в псевдоожиженном слое существенно меняется. Моделирование подобных процессов и аппараторов разработано еще недостаточно [c.63]

Латематичесюе моделирование позволило решать задачу создания оптимальных аппаратов (а не подобных лабораторным). При зтом важнейшая его цель - служить источником идей в области создания эффективных реакционных устройств и усовершенствования катализаторов. Так, например, моделирование химических процессов в псевдоожиженном слое привело к появлению двухфазной модели, что позволило сформулировать основные принципы для эффективного реакционного устройства настоящее [c.70]

Д ж. X ар деболь сказал, что предыдущие ораторы уже отметили важность проблемы моделирования, возникающе при проектировании аппаратов с псевдоожиженным слоем. При использовании метода индикаторов экспериментальные данные можно истолковывать двояко. В первой интерпретации, пренебрегая радиальным градиентом концентраций, предполагали, что перемешивание осуществлялось эффективной продольной диффузией. В этом случае идентичные кривые перемешивания для слоев различных размеров были получены путем нанесения на график концентраций меченого вещества против EtjL , где Е — коэффициент эффективной продольной диффузии, t—время и L — высота слоя. Однако необходимо рассмотреть возможность применения продольной диффузии в общем случае. Другой путь интерпретирования экспериментальных данных — предположение циркуляции твердых веществ одновременно с радиальным поперечным потоком. Теоретическую оценку этой модели механизма перемешивания дают кривые, показанные на рис. 1. [c.158]

В предыдущих разделах данной главы при анализе массообмена газового пузыря с плотной фазой псевдоожиженного слоя предполагалось, что целевой компсшент не вступает в химическую реакцию в плотной фазе слоя и не адсорбируется твердыми частицами. Поэтому изложенные в этих, разделах результаты можно применять при математическом моделировании химических реакторов или тепломассообменных аппаратов с псевдоожиженным слоем только в том случае, если протекание химической реакции или адсорбционного процесса существенно не влияет на скорость массообмена газового пузыря с плотной фазой слоя. Цель данного раздела — построение математической модели массообмена газо- вого пузыря с плотной фазой псевдоожиженного слоя при наличии химической реакции.. [c.203]

На наш взгляд,методы математического моделирования пока еще малонадежны /по крайней мере в настоящее время/ для анализа процессов псевдоожижения. Сложность моделирования и расчета аппаратов для псевдоожижения состоит в том, что теоретические представления и расчетные зависимости, подученные для случая относительно равномерного псевдоожижения, переносятся без соответствующих поправок и учета технологических особенностей процесса на реальные полузаводские установки,псевдоожижение в которых отнюдь не является равномерным. Кроме того,при этом нередко не учитывается влияние масштабов аппаратуры на продольное перемешивание реагентов в сис-тсме. До настоящего времени не создано удовлетворительной теории подобия и ке установлены определяющие критерии применительно к процессам в псевдоожиженном слое,позволяющие надежно переходить от моделей к образцам. [c.282]

При построении математической модели последняя должна не только отразглть такие процессы,сопровождающие химическое превращение,как диффузия исходного газобразного вещества из реакционного объема к поверхности взаимодействия, адсорбция веществ на активной поверхности,десорбция продуктов реакции с поверхности и диффузия газообразных продуктов реакции от активной поверхности в объем реакционного пространства. Необходимо также учитывать неоднородность псевдоожиженного слоя,в том числе -влияние на нее форм аппарата,газораспределения и многих других,упомянутых выше факторов,без учета которых задачи точного моделирования оказываются не-выполнишми. При этом особые трудности встречает математическое описание движения пузырей газа в слое,обмена активным компонентом мевду газовым пузырем и ядром слоя,кинетики диффузионных процессов в момент роста пузыря при его возникновении и т.д. [c.282]

При решении задачи М. п. для конкретных процессов можно комбинировать указанные приемы. Пример при увеличении масштаба реактора кипящего слоя для хлорирования углеводородов обнаружено значит, ухудшение селективности процесса. Мат. моделированием и натурным экспериментом выявлено, что причиной этого оказался рост размеров полых неоднородностей - пузырей (см. Псевдоожижение). Показано, что для М.п. можно применять реактор, в к-ром кипящий слой разделен на две зоны в нижней размещены теплосьемные пов-сти и существенно (по сравнению с лаб. прототипом) понижена т-ра в верхней установлены провальные решетки, разрушающие пузыри, и достигнуто постепенное повышение т-ры до допустимых значений. Конструкции решеток, необходимые для расчетов коэф. переноса массы и теплоты, найдены при исследовании холодного аппарата. Длит, испытания подтвердили правильность принятого техн. решения. Из приведенного примера следует, что при М. п. конструкции аппаратов и технол. режимы в случае необходимости могут значительно изменяться. [c.665]

Моделирование методом масшт абиого перехода иа основе частных соотношений применяется, если нет ни полногч) математического описания процесса, ни критериальных уравнений. Пока что такое положение характерно для ряда производственных процессов. При моделировании таких процессов используют соответствующие технологические параметры таких же подобных или аналогичных производств, сочетая их с табличными или графическими результатами лабораторных исследований. При этом применяются отдельные (частные) соотношения, которые должны быть одинаковыми в модели и образце. В частности, постоянное соотношение объемных скоростей реагирующих масс модели и образца Ум/V o постоянство соотношения потоков материалов, поступающих в аппарат, например газа G и жидкости L (G/L)-, одинаковое значение отношения действительной линейной скорости w к критической Wkp, где под Wkp понимают скорость начала взвешивания (псевдоожиження) зерен при применении взвешенного слоя, скорость уноса частиц (капель) в аппаратах с распылением твердого материала или разбрызгиванием жидкости, скорость газа, соответствующую прекращению стекания жидкости по насадке и затоплению башен с насадкой, и т. п. равенство отношений сечения аппарата и свободного сечения ситчатой полки, выражаемое через диаметр аппарата D и диаметр отверстия решетки doiD j Zd и т. п. Применяются также отдельные критерии, используемые при физическом моделировании. Моделирование методом подбора и применения частных соотношений и критериев требует большого опыта и искусства со стороны проектантов. Во многих случаях, когда проектанты не имеют большого опыта, приходится принимать коэффициенты запаса реакционных объемов в 2 раза или более. Таким образом, математическое описание процессов и математическое моделирование являются народнохозяйственной задачей, решение которой уменьшает затраты на строительство новых производств и снижает себестоимость продукции. [c.33]

При моделировании аппаратов кипящего и фонтанирующего слоя необходимым условием, кроме геометрического подобия и однозначности физических параметров на входе и на выходе из аппарата, является подобие полей порозности, а также температурных и концентрационных полей. В модели и образце должно быть обеспечено псевдоожижение без застойных зон материала, должно отсутствовать стационарное каналообразование [7]. При сушке растворов в безрецикловом режиме увеличение высоты слоя может привести к недопустимому дроблению материала в слое. [c.307]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология