Псевдоожижение однородность

Различие в размерах частиц, входящих в состав полидисперсного слоя, оказывает влияние на порозность слоя, режим псевдоожижения, однородность слоя и др. Такой слой может иметь меньшую порозность благодаря более плотной упаковке частиц и возможности размещения мелких частиц в каналах между крупными частицами. При псевдоожижении полидисперсного слоя скорость потока может оказаться недостаточной для взвешивания крупных частиц и значительно превысить скорость витания мелких, которые при этом выносятся из слоя. Для таких полидисперсных систем характерным показателем является диапазон изменения размеров частиц, измеряемый отношением макс/ мин- Существенную роль оказывает также гранулометрический состав слоя—сравнительно невысокая концентрация относительно крупных частиц является допустимой особенно при наличии и относительно мелких частиц. [c.403]

Конструктивное оформление. Изучено [283] влияние конструкции провальных решеток, нх живого сечения и расположения в аппарате на характер псевдоожижения. Однородность псевдоожижения в различных точках слоя определяли с помощью емкостных датчиков. Было испытано три типа провальных секционирующих решеток различной конструкции с живым сечением около 15 и 25% решетки с круглыми отверстиями диаметром 20 и 30 мм, щелевые (рис. ХП-21) с различным направлением и шириной щелей (15 и 20 Л1м) и трубчатые решетки. Опыты проводили в интервале скоростей газа 0,15— [c.520]

В первом приближении соотношение скоростей потока массы частиц в полость пузыря и осаждения частиц в ожижающем агенте позволяет оценить вероятность сохранения пузырей иначе говоря, можно предсказать характер псевдоожижения (однородное или неоднородное). Скорость притока массы твердых частиц аналогична скорости перемешивания. Очевидно, достаточно-интенсивное перемешивание (подавляющее эффект осаждения) может привести к увеличению расстояний между отдельными частицами, так что большее количество газа пойдет через слой этим путем. [c.32]

На основании визуальных наблюдений и представлений двухфазной модели кипящего слоя выделяют различные режимы псевдоожижения — однородное , неоднородное , агрегативное , развитое . Последний термин обычно применяют к условиям, когда скорость потока близка к значениям, соответствующим оптимальным условиям внешнего теплообмена. Граница же между однородным и неоднородным псевдоожижением, по нашему мнению, в достаточной мере условна и мы используем эти термины с большой осторожностью. [c.8]

Дэвидсон и Харрисон вычисляли максимальный размер устойчивого пузыря, приравняв скорость его подъема и экспериментально измеренные скорости витания частиц. Они выявляли зависимость отношения диаметров пузыря и частицы (а не просто диаметра пузыря) от размера частиц, разности плотностей твердого материала и ожижающего агента и вязкости последнего. Если в данной системе отношение диаметров пузыря и частицы менее 1, то псевдоожижение следует считать однородным в диапазоне 1—10 псевдоожижение носит переходный характер от однородного к неоднородному если указанное отношение превышает 10, можно определенно ожидать интенсивного образования пузырей. Данный подход, несомненно, обоснован и согласуется с экспериментом однако, размеры пузырей, рассчитанные по упомянутому отношению, оказываются меньше обычно наблюдаемых в неоднородных псевдоожиженных системах. [c.34]

Следует отметить, что возможности применения рассмотренных выше закономерностей расширения кипящего слоя на практике оказываются весьма ограниченными, когда имеем дело с системами газ — твердые частицы. Это связано с высокой степенью неустойчивости таких систем. Анализ показывает [159, 199, 210], что даже по отношению к бесконечно малым возмущениям любая псевдоожиженная однородная система (ее состояние [c.38]

Для определения вида псевдоожижения необходимо знать скорость ожижающего агента, при которой начинается псевдоожижение слоя (скорость начала псевдоожижения 11 т ), и минимальную скорость, при которой в слое появляются пузыри (скорость возникновения пузырей). Последняя определяет верхний предел однородного псевдоожижения. [c.38]

Псевдоожиженный слой угля применяют главным образом для того, чтобы обеспечить однородность температур во всем объеме реакционной зоны. Этим в большой мере предотвращаются местный перегрев и сопровождающее его вторичное разложение хлоридов и выделение элементарного углерода. [c.173]

Если текущей средой является капельная жидкость, то частицы могут быть все время отделены друг от друга слой оказывается однородным (однородное псевдоожижение). [c.254]

Некоторые другие подходы к проблеме однородного и неоднородного псевдоожижения базируются на определении максимального размера устойчивого пузыря в противоположность концепции о том, будут ли вообще в системе существовать различимые, пузыри. [c.33]

В табл. 67 представлены некоторые данные о гранулометрическом составе материалов, которые успешно подвергались равномерному и однородному псевдоожижению. Мелкие частицы подвергаются псевдоожижению легче, чем крупные, но уже при размерах менее 30 или 40 мк частицы обычно сцепляются между собой, что ведет к появлению режима канального проскока. [c.255]

Образование больших газовых пузырей в псевдоожиженном слое можно предотвратить путем размещения в нем стандартных насадок в этих случаях говорят о псевдоожижении в слое насадки. Псевдоожижению в слое проволочных колец Рашига размером 6,4 и 12,7 мм подвергали частицы никеля, свинца, стекла, песка и пластмассы (0,5—1,5 мм) опыты вели с воздухом, двуокисью углерода и гелием в колоннах диаметром от 5,1 до 30,5 см. Был установлено, что для описания расширения псевдоожиженного слоя в просветах насадки применимо уравнение (11,9), причем п изменяется в пределах 2,4—3,8, что хорошо согласуется со значениями, вычисленными по уравнению (11,12). Здесь нет, однако, полной аналогии с однородными псевдоожиженными системами, так как проволочная насадка не предотвращает, а может даже способствовать образованию мелких пузырей. [c.57]

Перемешивание твердой фазы. Можно наблюдать, что в аппарате малого диаметра твердые частицы циркулируют по всему объему, причем в слое большего размера эта циркуляция еще более явно выражена. Существование интенсивной циркуляции можно легко установить, если подвергнуть псевдоожижению слой, первоначально состоящий из двух слоев различно окрашенных частиц, не смешанных друг с другом. Вскоре после начала псевдоожижения смесь становится однородной. [c.294]

Устойчивость однородных псевдоожиженных систем............85 [c.5]

Если концентрация частиц возрастет до значения в точке Я, то дальнейшее ее повышение приведет к кризису из однородной разбавленной взвеси образуется поршневой слой. Концентрация твердых частиц в точке Н, соответствующая однородной разбавленной псевдоожиженной системе, обычно не превышает 160 кг/м . В диапазоне концентраций, ограниченном точками В ш Н, наблюдается поршневой режим псевдоожижения. [c.20]

Большое влияние плотности твердых частиц на свойства псевдоожиженной системы является хорошо известным фактором при увеличении плотности обычно образуется менее однородная система. На первый взгляд, однако, неожиданно, что уменьшение размеров частиц также приводит к отклонениям от идеальной системы. Из рис. П-4 видно, что в широком диапазоне скоростей жидкости средняя порозность слоя меньше, чем вычисленная по уравнению (11,9). Дело в том, что часть жидкости проходит через зоны слоя, обладающие меньшим гидравлическим сопротивлением при этом среднее время пребывания жидкости в слое сокращается, так что она не полностью участвует в расширении слоя. Эффект частичного каналообразования более отчетливо проявляется в случае мелких частиц, так как отношение сопротивлений слоя и канала здесь больше, нежели в слое крупных частиц, и через сравнительно небольшие каналы проходит соответственно большее количество жидкости. [c.51]

Несмотря на большое число исследований, в настоящее время невозможно точно предсказать поведение псевдоожиженной системы исходя только из физических свойств твердых частиц, ожижающего агента и рабочих условий процесса. Более того, часто отмечают трудности при определении начала псевдоожижения именно таких материалов, которые способны образовать однородный, хорошо псевдоожиженный слой. [c.42]

В системах жидкость — твердые частицы фиксация начала псевдоожижения не представляет серьезных затруднений, и если такая система уже переведена в псевдоожиженное состояние, она обычно является однородной (подробнее эти системы будут рассмотрены в разделе III). При псевдоожижении газом наблюдается резкое различив в поведении различных зернистых материалов некоторые из них легко переходят в псевдоожиженное состояние, другие же совершенно не способны к псевдоожижению. Образованию хорошо псевдоожиженных систем благоприятствуют, в общем, следующие свойства твердых частиц и ожижающего агента [c.42]

Под хорошим псевдоожижением автор главы понимает достаточно равномерное и полное псевдоожижение без застойных зон, но не обязательно однородное. — Прим. ред. [c.42]

Надежных данных о свойствах расширенной плотной фазы в системах газ — твердые частицы очень мало Опубликована работа по однородному псевдоожижению очень мелких твердых частиц воздухом при атмосферном давлении. Установлено что при псевдоожижении катализаторов крекинга нефти (диаметр частиц 55 мкм, плотность 0,95 г/см ) воздухом под атмосферными давлением => 2,8 и в указанном диапазоне справедливо [c.53]

В случае псевдоожижения микросфер из фенольной смолы углекислым газом нри низких давлениях слой содержал пузыри, при высоких (до 4 -10 Па — 40 ат) — наблюдалось плавное однородное расширение слоя. [c.54]

Измерения проводили также при понижении скорости газа до исчезновения пузырей, причем для установления равновесного состояния при фиксированном расходе воздуха требовалось значительное время. Для высоких зернистых слоев не очень узкого гранулометрического состава наблюдался циклический режим с чередующимся появлением и исчезновением пузырей. Это явление обусловлено частичной сепарацией твердых частиц по размеру в период однородного псевдоожижения и тем, что скорость воз- [c.54]

Это предположение представляется неубедительным. Причина, разумеется, состоит в появлении пузырей (пусть мелких, не нарушающих видимую однородность слоя) и движении части газа с пузырями и через них. Не случайно разрушение пузырей, например, при размещении в слое насадки, приводит к уменьшению и к увеличению степени расширения в ряде случаев газовые псевдоожиженные системы с насадкой в слое по расширению приближаются к жидкостным, как это демонстрируется в ряде советских работ [17, 18], а также ниже в разделе IV.Д. — Прим. ред. [c.56]

VI. ПЕРЕМЕШИВАНИЕ ОЖИЖАЮЩЕГО АГЕНТА И ТВЕРДЫХ ЧАСТИЦ ПРИ ОДНОРОДНОМ ПСЕВДООЖИЖЕНИИ [c.63]

Благодаря тесному взаимодействию ожижающего агента и твердых частиц во всех точках псевдоожиженного слоя характеристики их движения связаны между собой. При однородном псевдо-ожижении система обычно интенсивно перемешивается, тогда как в неоднородном слое поток ожижающего агента через непрерывную фазу является преимущественно потенциальным, и перемешивание осуществляется в основном за счет барботажа пузырей. Обзор исследований по перемешиванию в псевдоожиженном слое за последние годы выполнен Ганном . [c.63]

Рис. П-9. Осевое перемешивание жидкости при однородном псевдоожижении

Различие в размерах частиц, входящих в состав полидисперсного слоя, оказывает влияние на порозность слоя, режим псевдоожижения, однородность слоя и др. Такой слой может иметь меньшую порозность благодаря более плотной упаковке частиц и возможности размещения мелких частиц в каналах между крупными частицами. При псевдоо7Кижепии полидисперсного слоя скорость потока может оказаться недостаточной для взвешивания крупных частиц и значительно превысить скорость витания мелких, которые при этом выносятся из слоя. В этом случае важным является диапазон изменения размеров частиц, измеряемый отношением маис/ мин- Существенную роль оказывает также гранулометрический состав слоя — сравнительно невысокая концентрация относительно крупных частиц является допустимой особенно при наличии и относительно мелких частиц. В качестве примера можно привести гранулометрический состав пылевидного катализатора установок каталитического крекинга. Основной фракцией являются частицы размером 40—80 мк их содер7кание составляет 50—75% содержание частиц размером 80—200 Л1К должно быть пе более 10—20% содержание частиц размером < АО мк — порядка 20—35%. [c.607]

Состояние двухфазной системы применительно к псевдоожиженному слою изображается в виде кривой псевдоожижения. Эта кривая выражает зависимость полного перепада давления р от скорости ожижающего агента ш. На рис. 10 изображена кривая идеального псевдоожижения однородного слоя в аппарте с постоянным сечением. Точка А на кривой соответствует переходу слоя в псевдоожиженное состояние и первой критической скорости ЙУо (скорость, при которой происходит начало псевдоожижения), а точка В — началу уноса частиц и второй критической скорости w (скорость ожижающего агента, при которой начинается унос твердых частиц). Участок А—В на кривой соответствует нахождению слоя в псевдоожиженном состоянии. При скоростях ожижающего агента ьи о > то частицы уносятся из слоя, в результате чего уменьшается энергия, необходимая для поддержания твердой фазы во взвешенном состоянии. По этой причине кривая понижается. Действительная кривая псевдоожижения отличается от идеальной. [c.28]

Действительно, давно было замечено, что при ожижении твердых частиц газами псевдоожиженный слой не однороден [189]. Он представляет собой слой взвешенных частиц с достаточно низкой порозностью, в котором поднимаются заполненные газом свободные от частиц полости, получившие название пузырей. Во время подъема пузыри могут увеличиваться в размерах, коалесцировать, что иногда приводит к образованию поршневого режима псевдоожижения, представляющего собой чередование сгустков частиц и газовых полостей, занимающих все сечение аппарата. Поршневой режим движения твердой фазы наблюдается также и при транспортировании твердых частиц газом в вертикальных трубах. Ряд авторов, первым из которых бьш, по-видимому, Уоллис [94], вьщвинули предположение, согласно которому пузыри и поршни являются следствием нарастания всегда присутствующих в потоке малых возмущений порозности. Однако в экспериментах неустойчивость наблюдается далеко не во всех дисперсных потоках. Так, ожи-жаемые жидкостью слои небольших твердых частиц из не слишком плотного материала однородны. Опыты по ожижению частиц газами при высоком давлении указьгеают на явный переход от однородного режима псевдоожижения к пузырьковому в случае увеличения скорости газа [190]. Не наблюдаются неоднородности и при движении небольших капель и пузырей в жидкостях. [c.134]

Пример VUI-4. Слой частиц толщиной 300 лж подвергают псевдоожижению воздухом при 24 °С и давлении 9,8-10Vhj 2 (1 ат). Средний диаметр частиц 0,3 жл, форма их соответствует однородным острогранным песчинкам, истинна г плотность материала частиц 1730 кг/мК Найти пористость и эффективность псевдоожижения при скорости потока в 4 раза большей [c.268]

Начало псевдоожижения и скорость начала псевдоожижения. 42 Однородное расширение жидкостных псевдоожиженных систем 46 Однородное расширение слоя при псевдоожижерти газами. . 53 Сравнение свойств неподвижного и псевдоожиженных слоев. . 58 Перемешивание ожижающего агента и твердых частиц при однородном псевдоожижении......................63 [c.5]

В одной из ранних работ для качественной характеристики физического состояния системы были введены термины однородное и неоднородное псевдоожижение. Пусть при повышении скорости ожижающего агента слой может непрерывно расширяться за счет равномерного увеличения промежутков между частицами до тех пор, пока в аппарате не останется единичная частица в этом случае говорят об однородном псевдоожижении. Если, наоборот, при скоростях, превышающих скорость начала псевдоожижения, о жижающий агент движется через слой в виде пузырей (примерно так же, как газ через слой жидкости), то псевдоожижение называют неоднородным. Различие между неоднородным и однородным псевдоожижением легко продемонстрировать, сравнивая поведение слоя стеклянных шариков размером около 0,5 мм, псевдоожижая их воздухом или водой. В нервом случае псевдоожижение будет неоднородным, во втором — однородным. В общем, различие между однородными и неоднородными системами обусловлено разницей в свойствах капельных жидкостей и газов. Последующие работы показали, однако, что в некоторых особых условиях (например, для систем вода — вольфрамовые частицы ) неоднородное псевдоожижение наблюдается в системах жидкость — твердые частицы и, наоборот, для систем газ — твердые частицы (например, ожижение пластмассовых микросфер сжатой двуокисью углерода ) характерно однородное псевдоожижение. [c.24]

Изучение этих качественно различных систем идет по трем направлениям. Первое заключается в подробном математическом анализе, рассматривающем слой в целом как однородную массу безотносительно к деталям физики явления. Второе направление состоит в отыскании эмпирических корреляций по тенло-массооб-мену, расширению слоя и другим его свойствам применительно к запросам практики. Третье направление сводится к изучению наиболее широко распространенных неоднородных (псевдоожиженных газом) систем, т. е. к фундаментальному исследованию [c.24]

Более сложная попытка решения проблемы была опубликована Зенцем использовавшим распределение давлений по Бэгнольду отсутствие достаточных данных по распределению давлений не позволило завершить эту попытку. Предположение о том, что относительная скорость между газом в пузыре и нисходяш,им потоком твердых частиц должна быть равна скорости увлечения частиц, привело, как мы видели, к простому критерию однородности псевдоожижения. Подчеркнем, что имеется в виду диаметр пузыря, достигаемый перед тем, как увлечение частиц начнет лимитировать его рост. Здесь не обязательно подразумевается максимальный размер пузыря в данной системе. [c.34]

Если скорость газового (жидкостного), потока (ожижающего авента) превышает минимальную величину, необходимую для возникновения псевдоожиженного слоя, то либо последний продолжает расширяться за счет увеличения среднего расстояния между твердыми частицами, либо избыток ожижающего агента проходит через слой в виде пузырей, образуя двухфазную систему. Эти два вида псевдоожижения можно соответетмнно рассматривать как однородное и неоднородное. Однородное псевдоожижение наблюдается, как правило, в системах жидкость — твердое тело , а также чгаз — твердое тело — при очень малых размерах твердых частиц и в овраниченном интервале скоростей. Неоднородное псевдоожижение характерно для всех других систем газ — твердое тело , а иногда — в случае высокой плотности твердых частиц и для жидкостного псевдоожижения. [c.37]

Теоретические исследования устойчивости малых возмущений концентрации твердых частиц в однородном псевдоожиженном слое показали, что скорость роста малых пузырей при газовом псевдовжажении вбтнв больше, чем при жидкостном. [c.37]

Полагают, что вид псевдоожижения зависит от максимально возможного размера стабильного газового пузыря в псевдоожиженном слое. Если скорость циркуляции газа внутри пузыря (обычно, приблизительно равная скорости его подъема) превышает скорость витания твердых частиц uf, то последние всасываются в пузырь через его основание, и пузырь разрушается. Так как скорость подъема пузыря возрастает с увеличением его объема и пракпияевки не зависит от свойств псевдоожиженного слоя , то максимальный размер стабильного пузыря растет с увеличением скорости витания твердых частиц. Если размер пузыря превышает диаметр частиц, например, в 10 раз, то пузырь становится видимым и псевдоожижение будет неоднородным. Если же размеры пузыря соизмеримы с диаметром твердых частиц, то псевдоожижение можно считать однородным. Для характеристики вида псевдоожижения [c.37]

Псевдоожиженный слой образуется при увеличении скорости восходящего потока ожижающего агента через неподвижный слой. Следовательно, можно предположить, что при скорости начала псевдоожижения к псевдоож иже иному слою применимы закономерности, справедливые для неподвижного. Если же слой расширился до порозности, близкой к единице, и состоит преимущественно из одиночных изолированных частиц, взвешенных в потоке ожижающего агента, то любая зависимость для псевдоожиженного слоя при экстраполировании должна оказаться применимой к одиночной частице. В промежуточных условиях однородный псевдоожиженный слой по своим гидродинамическим свойствам в известной степени подобен отстаивающейся суспензии. При этом в однородном псевдоожиженном слое частицы в целом не перемещаются относительно стенок аппарата, они поддерживаются восходящим потоком ожижающего агента. В оседающей суспензии твердые частицы непрерывно движутся вниз, а движение жидкости обусловлено ее вытеснением оседающими твердыми частицами. Можно предположить, что зависимости скорость — пороаность для оседающей суспензии и однородного псевдоожиженного слоя окажутся сходными. [c.38]

В псевдоожиженном слое существуют благоприятные условия для тепло-и массообмена между твердыми частицами и ожижающим агентом происходит быстрое перемешивание твердых частиц. При атом коэффициенты теплообмена с наружной поверхностью аппарата весьма высоки, поэтому аппараты с псевдоожиженным слоем используют как теплообменники и хими-ческие реакторы, особенно в тех случаях, когда требуется тонкое регулирование температуры и когда системе нужно сообщать (или отеодить ив нее) большие количества тепла. В связи с атим необходимо выяснить характер движения ожижающего агента и твердых частиц. По внешнему виду поток ожижающего агента в псевдоожиженном слое кажется турбулентным. Однако при скоростях, близких к скорости начала псевдоожижения, и в непрерывной фазе неоднородного слоя с барботажем пузырей движение потока обычно является ламинарным этот режим нарушается только в сильно расширенном Однородном слое и при использовании крупных твердых частиц. [c.38]

Такая форма расчетного уравнения, принятая в советской литературе я дающая наилучшее совпадение с данными многочисленных экспериментов, представляется предпочтительной не только из-за своей простоты, но и в ае-пекте аппроксимации данных по расширению однородных псевдоожиженных слоев (см. прим. ред. на стр. 48). —Доп. ред. [c.46]

Частицы очень малых размеров и низкой плотности трудно перевести в псевдоожиженное состояние однако, будучи псевдоожиженным, они могут однородно расширяться в широком диапазоне скоростей, прежде чей начнется образование пузырей. К таким материалам относится фенольная смола (см. табл. 11-1). В слое этого материала образуются устойчивые каналы, чере которые проходит почти весь газ, а твердые частицы остаются практическв неподвижньши при скоростях, значительно превышающих скорость начала псевдоожижения. Было показано что для разрушения таких каналов можно использовать мешалки, вращающиеся с небольшим числом обороте и не требующие существенных затрат энергии. [c.57]