Аппараты с псевдоожиженным слоем температурных

Основное направление развития азотной промышленности состоит в создании агрегатов большой мощности (до 3000 т/сут ЫНз на одной технологической нитке). Назревшим вопросом является разработка новых более производительных конструкций аппаратов, например с радиальным ходом газа в слое катализатора, что значительно снижает гидравлическое сопротивление агрегата. Практический интерес представляет применение взвешенного (псевдоожиженного) слоя катализатора. Во взвешенном слое катализатора можно значительно увеличить поверхность соприкосновения газа с катализатором, улучшить температурный режим катализа и в результате сильно интенсифицировать процесс. Автоматизация производства синтетического аммиака позволит вести процесс в оптимальных условиях и сделать его стабильным. Все эти мероприятия повысят интенсивность работы аппаратов, увеличат производительность труда и улучшат условия труда на заводах синтеза аммиака. Большое значение имеет разработка новых более активных и устойчивых к отравлению и перегревам низкотемпературных катализаторов синтеза аммиака. [c.99]

Специфические свойства псевдожидкости позволяют управлять ее структурой, регулируя и изменяя расход псевдоожижающего агента, геометрические размеры и конфигурацию аппарата. В аппаратах кипящего слоя, как правило, не требуется применять управляющих процессов внутренних движущихся деталей, аппараты отличаются относительной простотой конструкции и обслуживания. Сам псевдоожиженный слой удобно использовать как легко перемещаемый высокотемпературный теплоноситель с высокой теплоемкостью и лишенный практических ограничений по температурному режиму (температуры замерзания и кипения) [239]. [c.207]

На рис. 2.28(а) (кривые 5 и б) показано изменение температуры на входе сырья и на выходе паров из реактора УЗК. Через 18...20 ч после начала заполнения на выходе паров из аппарата появляются характерные температурные всплески, которые однозначно указывают на начало образования каналов в коксующейся массе. Образовавшиеся каналы нестабильны. Периодически они закупориваются пековой фазой, после чего осуществляется новый прорыв потока газа. Пульсирующий характер движения газового потока в период образования пековой фазы позволяет провести аналогию между рассматриваемым процессом и процессом движения газов через псевдоожиженный слой [81] и на этой основе составить модель образования каналов [c.131]

Параметры сушильного агента в данном случае изменяются по высоте псевдоожиженного слоя, но остаются постоянными во времени (рис. 5.14, в), поскольку профили температуры и влагосодержания сушильного агента в стационарном процессе не изменяются. Температурный уровень процесса, т. е. среднюю температуру воздуха, можно изменять величиной расхода основной массы материала и температурой сушильного агента на входе в аппарат. [c.265]

Математическое описание. При математическом описании этого процесса следует иметь в виду, что в реальных аппаратах с псевдоожиженным слоем одновременно находится большое число частиц, непрерывно изменяющих свои размеры, движущихся с различными скоростями в переменном температурном поле. У газораспределительной решетки они обдуваются струей горячего газа, поднимаясь вверх, несколько охлаждаются, а в верху слоя орошаются сравнительно холодным раствором. Постепенное наращивание сухого материала на поверхности частиц происходит за несколько циклов при одновременном интенсивном их перемешивании. Таким образом, условия в слое можно считать одинаковыми для всех частиц, что позволяет в математическое описание вводить усредненные характеристики скорости роста гранул. [c.292]

Возможность использования твердых частиц малых размеров, т. е. твердой фазы с развитой удельной поверхностью, для понижения диффузионных торможений и повышения производительности аппаратов при осуществлении ряда сорбционных, тепловых, каталитических и других процессов. Заметим, что применению мелких твердых частиц в аппаратах с неподвижным слоем твердой фазы часто препятствуют неравномерность температурного поля в поперечных и продольных сечениях слоя, высокое гидравлическое сопротивление и малоинтенсивный теплообмен (низкие коэффициенты теплоотдачи). Кроме того, в отличие от неподвижного слоя твердых частиц, где суммарная поверхность последних значительно превышает активную поверхность фазового контакта, в псевдоожиженном слое величины этих поверхностей заметно сближаются. [c.19]

Поскольку количество движения и тепловая энергия в псевдоожиженных системах переносятся в основном твердыми частицами, то вопрос о величине эффективной теплопроводности Хэ может рассматриваться в связи с перемешиванием в псевдоожиженном слое. Для последнего характерно практически равномерное температурное поле градиент температур при наличии в слое источника тепла сосредоточен почти целиком в непосредственной близости от поверхности теплообмена. Однако наблюдался такл<е небольшой температурный градиент (в особенности — в горизонтальном направлении), который может стать заметным при размещении в слое деталей (например, поверхностей теплообмена), затрудняющих перемешивание. Так, например, в слое с тесным пучком вертикальных труб (шаг равен двум диаметрам трубы) градиент достигал 2° С на расстоянии около 200 мм по радиусу [114, 117], хотя в отсутствие пучка и в тех же условиях он не превышал 0,2° С. Следовательно, выравнивающая способность псевдоожиженного слоя весьма велика и время релаксации (время, необходимое для уменьшения в 10 раз разности температур между данной точкой слоя и его ядром) в нем измеряется сотыми долями секунды [539, 581] однако в заторможенном слое эта способность может быть значительно понижена. В связи с этим знание величины Яэ весьма вал<но при проведении каталитических процессов в аппаратах большого диаметра, в особенности если значительный радиальный температурный градиент недопустим. [c.183]

В настояш,ее время известны следующие способы регулирования температурного режима аппаратов с псевдоожиженным слоем температурой и расходом теплоносителя, поступающего в теплообменный контур (рубашка на обечайке аппарата, поверхности теплообмена внутри слоя) [c.562]

Подобие концентрационных и температурных полей в аппаратах с псевдоожиженным слоем нельзя рассматривать вне св.язи с подобием полей порозности. Выполнение этого условия диктует, видимо, три основных требования при масштабировании [c.613]

Температурное регулирование процессов в псевдоожиженном слое осуществляется либо ступенчато, если в каждой секции устанавливается режим, близкий к полному перемешиванию, либо непрерывно, если псевдоожиженный слой секционирован вертикальными перегородками и в каждой секции устанавливается режим, близкий к идеальному вытеснению, В заторможенных системах ( псевдоожижение в слое крупнокусковой насадки, в аппарате с горизонтальными сетками),где режим является промежуточным межд идеальным вытеснением и полным перемешиванием, температурная кривая может иметь сложную конфигурацию. В частности, возможно ступенчатое изменение температуры с плавным переходом от одной ступени к другой. [c.288]

На установках с порошкообразным или микросферическим алю-мосиликатным катализатором крекинг и регенерация катализатора протекают в кипящем (псевдоожиженном) слое. Этот процесс по-лучает широкое распространение вследствие того, что режим кипящего слоя позволяет упростить реакционные аппараты и систему транспорта катализатора, а также облегчает условия для соблюдения температурного режима в регенераторах. [c.1733]

Широкое применение нашли реакционные аппараты с движущимся слоем катализатора, работающие при постоянном теплообмене, обеспечивающем установленный температурный режим реакции. Среди них в настоящее время наиболее распространены реакторы с псевдоожиженным слоем катализатора. [c.222]

Присутствие некоторого количества пыли в газе, поступающем в псевдоожиженный слой катализатора, не вызывает затруднений, так как вследствие большой скорости газ и интенсивного перемешивания пыль не задерживается в кипящем слое. Замена отработанного и загрузка свежего катализатора в аппарат кипящего слоя могут производиться без остановки процесса, что важно при работе по упрощенным технологическим схемам, допускающим присутствие в газе контактных ядов. Иногда холодильные элементы в первом слое катализатора не устанавливают в этом случае необходимый температурный режим поддерживается путем понижения температуры газа на входе в этот слой. [c.168]

В многослойном контактном аппарате с псевдоожиженным слоем (рис. Vni.5, б) создаются условия, обеспечивающие достижение высокой степени превращения-, так как при увеличении числа слоев катализатора температурный режим приближается к ЛОТ, [c.174]

В контактных аппаратах с псевдоожиженным слоем катализатора не требуется предварительного подогрева обжигового газа до температуры начала контактирования, так как подогрев обжигового газа легко осуществляется за счет высокой теплопроводности псевдоожиженного слоя. Благодаря постоянной температуре по всему слою легко осуществляется автоматическое регулирование температурного режима. [c.133]

Основными положительными качествами псевдоожиженного слоя являются равномерное распределение газа и твердых частиц по всему сечению аппарата, хорошее перемешивание как твердых частиц, так и газовой фазы, высокие коэффициенты теплопередачи между твердыми частицами, газом и стенками аппарата и, как следствие перечисленного, возможность создания равномерного температурного поля по всему объему слоя. [c.56]

Анализ температурного поля псевдоожиженного слоя в аппарате непрерывного действия проведен А. Г. Гореликом [c.152]

Помимо рассмотренных способов интенсификации теплоотдачи существуют и другие. Например, высокие коэффициенты теплоотдачи достигаются в теплообменных аппаратах с псевдоожиженным слоем (слоем, имеющим все свойства капельной жидкости) в связи с тем, что в них обеспечивается высокая интенсивность переноса тепла от слоя к поверхности теплообмена (или обратно). Благодаря высоким коэффициентам теплоотдачи от слоя к поверхности, весь температурный перепад сосредоточен в непосредственной близости к поверхности теплообмена. Это объясняется тем, что разность температур между псевдоожиженным слоем и поверхностью теплообмена почти равна температурному перепаду газовой прослойки между стенкой и частицами ближайшего к ней ряда. Вследствие интенсивного перемешивания твердой фазы, псевдоожиженный слой представляет собой изотермическую систему, т. е. температура частиц ближайшего ряда почти такая же, как и в ядре слоя. Высокие значения а, в свою очередь, способствуют быстрому отводу или подводу тела Q при сравнительно небольших поверхностях f теплообмена. [c.27]

Весьма значительное влияние на теплообмен оказывает также конструкция распределительного устройства. При неправильном конструировании этих устройств газовый поток плохо распределяется по сечению аппарата. Это приводит к образованию каналов, фонтанированию, увеличивает унос частиц и способствует неравномерности температурного поля псевдоожиженного слоя. [c.30]

Эти сушилки широко распространены в химической и смежных отраслях промышленности, поскольку в аппаратах такого типа можно высушивать зернистые, пастообразные и жидкие материалы. Процесс протекает с большой скоростью, съем влаги с 1 м газораспределительной решетки в зависимости от размера частиц материала и температурного режима сушки составляет 500—3000 кг/(м2-ч). Возможность сушки слипающихся, пастообразных и жидких материалов объясняется тем, что кипящий (взвешенный, псевдоожиженный) слой является как бы ретуром предварительно подсушенного продукта. [c.46]

В псевдоожиженном слое температура газа и материала выравниваются на небольшом расстоянии от газораспределительной решетки, и на выходе из слоя температурная разность между отходящим газом и материалом весьма мала. Неточность измерения этой разности приводит к значительной ошибке в определении средней движущей силы и, следовательно, коэффициентов теплообмена. Расчет же по среднеарифметическому значению, заведомо превышающему реально существующую движущую силу, приводит к заниженным значениям коэффициентов переноса. Кроме того, на величину движущей силы влияет продольное перемешивание сушильного агента, особенно поперечная неравномерность газового потока, имеющая большое значение в крупномасштабных аппаратах. [c.64]

Принято рассматривать три вида теплообмена в псевдоожиженном слое (ПС) 1) перенос теплоты из одной точки слоя в другую, что и определяет степень выравнивания температурных полей в ПС 2) теплообмен ПС, как целого, со стенкой аппарата или теплообменными поверхностями, специально помещенными в слой для подвода или отвода теплоты (внешний теплообмен слоя) 3) межфазный теплообмен между потоком псевдоожижающего агента и наружной поверхностью частиц твердой фазы. [c.190]

Особо следует отметить, что при плохом псевдоожижении или вследствие дефектов в конструктивном оформлении аппаратуры возможны случаи, когда частицы длительно движутся сползающим слоем вдоль поверхности (например, вдоль наружных стенок аппарата, особенно наклонных). В этих случаях может сказаться отрицательное влияние высоты поверхности на интенсивность теплообмена из-за уменьшения среднего температурного напора. Однако вряд ли эти случаи можно считать характерными для развитого псевдоожижения. [c.325]

Прн сушке пастообразных материалов, растворов и суспензий высота слоя зависит от допустимого температурного режима. Объем материала в сушилке должен быть достаточным, чтобы слой при подаче в него пасты или жидкости находился в псевдоожиженном состоянии. При применении конических аппаратов увеличение высоты слоя приводит к повышению производительности установки. [c.166]

На этих линиях возможно изготовление монолитных и пористых изделий. Однако, как показывает практика, наибольший эффект и лучшее качество обеспечивается при выпуске тонкостенных изде-ЛИЙ из пористых резин, имеющих малую каркасность. Это объясняется тем, что псевдоожиженный слой обеспечивает равномерный нагрев и транспортирование заготовки вдоль ванны без специальных транспортно-погружных устройств, вызывающих обычно деформацию изделий. При вулканизации изделий из пористых резин важное значение имеет установка температурных зон по длине вулканизатора это на данном оборудовании достигается регулированием степени нагрева и гидродинамического режима псевдоожиженного слоя. Так, при вулканизации губчатых профилей из резиновой смеси на основе наирита температуры по зонам аппарата следующие [c.334]

Таким образом, разность температур между псевдоол<иженным слоем и поверхностью теплообмена практически равна перепаду температуры в пограничной пленке , примыкающей к поверхности теплообмена [317]. За пределами этой пленки и участка стабилизации у газораспределительной решетки псевдоожиженный слой, вследствие интенсивного перемешивания твердой фазы, представляет собой практически изотермическую систему даже при значительных габаритах. Это важное свойство псевдоожиженных систем позволяет успешно использовать их для осуществления ряда высоконапряженных технологических процессов, требующих достаточно тонкого регулирования температуры в слое с одновременным отводом (подводом) значительных количеств тепла. Особенно выгодным представляется применение аппаратов с псевдоожиженным слоем для проведения каталитических реакций, протекающих в узком температурном интервале, вместо реакторов с неподвижным слоем катализатора внутри большого количества длинных и узких труб. Небольшой диаметр трубок таких реакторов предопределен ограниченной эффективной теплопроводностью неподвижного [c.288]

Способ М. напылением в псевдоожиженном слое заключается в том, что образующие псевдоожиженный слой твердые частицы КВ орошаются сверху р-ром пленкообразующего в легколетучем растворителе. Процесс проводят в цилиндрич. аппарате (рис. 4). Псевдоожижение создается потоком воздуха или инертного газа, скорость подачи к-рого определяется размером и плотностью частиц КВ. Толщина оболочек микрокапсул завпспт от скорости подачи и концентрации р-ра иленкообразующего. Необходимый температурный режим в аппарате создается газом-носителем, предварительно нагреваемым (или о.хлаждае-мым) до требуемой темп-ры. Одна из модификаций способа (см. рис. 46) позволяет микрокапсулпровать очень мелкие частицы, склонные к слипанию даже при диспергировании в псевдоожиженном слое. [c.124]

Практически все колпачки не допускают провала частиц слоя в подре-шеточное пространство (при остановке аппарата). В большинстве случаев это обеспечивается подбором размеров воздушных каналов таким образом, чтобы материал слоя, попавший в отверстия колпачка и расположившийся под углом естественного откоса, не попадал в центральный канал, соединенный с газовой камерой. В некоторых конструкциях помимо провала устраняются и застойные зоны на решетке. Однако наряду с преимуществами у колпачковых решеток есть и недостатки, причем основной-это наличие выступающих частей колпачка, контактирующих с псевдоожиженным слоем. В результате эрозионного, температурного и других воздействий со стороны слоя колпачки быстро изнашиваются и выходят из строя. [c.128]

Если аппаратурное оформление гомогенного катализа не требует сооружений специальной конструкции, то аппаратура гетерогенного катализа, и особенно контактные аппараты, в которых газообразные реагенты взаимодействуют на твердых катализаторах, специфична и разнообразна. Контактные аппараты должны работать непрерывно, обладать высокой интенсивностью, обеспечивать температурный режим процесса, близкий к оптимальному. Конструкции контактных аппаратов различаются в зависимости от способа контакта газов с катализатором, подвода или отвода тепла и т. п. По этим признакам контактные аппараты подразделяются на 1) контактные аппараты поверхностного контакта (катализ на стенках, трубках, катализаторных сетках) 2) контактные аппараты с фильтрующим слоем катализатора 3) контактные аппараты со вжшенным (псевдоожиженным) слоем катализатора [c.127]

В аппарате находится псевдоожиженный слой частиц Со (т х), причем каждая частица обжигается в соответствии с законом кинетики обжига для данных условий, т. е. в зависимости от температурного и гидравлического режимов, а также размеров частиц. Слой псевдоожи-жается газом Qь представляющим собой смесь горючего газа и воздуха, необходимого для поддержания температурного и гидравлического режимов в слое. Через трубу-сопло подается воздух (Овоэ.) в разгонную трубку, который инжектирует частицы из кипящего слоя в количестве 2 (т х). Дисперсионный поток частиц 62 х х) разгоняется в разгонной трубе и ударяется в отбойную плиту. В результате этого соударения частицы дробятся и в виде расхода 0 (т л ) поступают обратно в псевдоожиженный слой. Температура в выносном измелычите- [c.135]

Большой практический интерес к реакторам псевдоожиженного слоя обусловлен прежде всего возможностью значительной интенсификации реакций, идущих на поверхности твердых частиц, или требующих строгого температурного контроля. В кипящем слое даже мелкие частицы в общем случае отделены одна от другой газовой прослойкой поэтому величина активной поверхности материала в этих аппаратах намного больше этой поверхности во вращающихся трубчатых или шнековых печах. Величина активной поверхности материала в пределе приближается к сумме Ракт геометрических поверхностей всех частиц. В расчете на единицу площади пода печи и на количество материала, перерабатываемого в сутки, [c.270]

АРреш, обеспечивающей устранение неравномерности взвешивания катализатора. Конструкция решетки выбирается для каждого процесса, исходя пз температурных условий работы и требований равномерности псевдоожижения. Для расчета минимального гидравлического сопротивления решетки, при котором исключаются образования застойных зон и зон с повышенным выбросом материала, предложен ряд уравнений [5]. Для расчета промышленных аппаратов, использующих катализаторы, полученные на основе алюмосиликата (или других подобных материалов) фракции 0,5—2,5 мм, может быть использовано уравнение (1.36), проверенное для диапазона высот слоя до 250 мм при отношении Н <0,3. [c.262]

В аппарате для окисления концентрированного сернистого газа в псевдоожиженном секционированном слое катализатора [289] у нижнего основания слоя (см. рис. Х1-19) размешали пучки горизонтальных трубок Фильда ( штыковые теплообменники). Температурный режим процесса регулировался путем изменения количества воды, подаваемой в трубки, а также изменения температуры газа, поступающего в аппарат. При увеличении линейной скорости в первой по ходу газа секции с 0,41 до 0,58 ж/се/с коэффициент теплопередачи К повысился с 113 до 130 ккал (м ч град) такое же увеличение скорости газа во второй секции вызвало рост /( с 92 до ПО ккал - ч- град). [c.564]

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