Псевдоожижение механическое

Катализаторы современных крупнотоннажных процессов ка — талитического крекинга, осуществляемых при высоких температурах (500 — 800 °С) в режиме интенсивного массо— и теплообмена в аппаратах с движущимся или псевдоожиженным слоем катализатора, должны обладать не только высокими активностью, селектив — ностью и термостабильностью, но и удовлетворять повышенным требованиям к ним по регенерационным, механическим и некоторым другим эксплуатационным свойствам. Промышленные катализаторы крекинга представляют собой в этой связи сложные многокомпонентные системы, состоящие из 1) матрицы (носителя), [c.109]

В ряде стран для термического обезвреживания осадков сточных вод применяют циклонные, вихревые, распылительные печи, печи с псевдоожиженным слоем (рис. 46—48). Печи с псевдоожиженным слоем имеют ряд преимуществ перед печами других конструкций — в зоне горения отсутствуют механические и вращающиеся устройства, процессы подсушивания и горения отходов совмещены, сжигаются осадки любой влажности с любым содержанием минеральных веществ, процесс сгорания протекает очень быстро, не требуется остановок для чистки аппаратов. [c.121]

В системах жидкость — твердые частицы однородное псевдоожижение возможно в широком интервале — от скорости начала псевдоожижения До скорости витания частиц значительные отклонения наблюдаются только для частиц высокой плотности. В то же время, в системах газ — твердые частицы однородные системы существуют только в сравнительно узком интервале скоростей ожижающего агента. Зависимость между порозностью слоя и скоростью во всех случаях однородного псевдоожижения имеет простую форму (11,9). Системы жидкость—твердые частицы обычно легко переходят в псевдоожиженное состояние, в то время как при использовании газов для создания однородного псевдоожижения очень легких и мелких частиц часто необходимо механическое перемешивание. [c.68]

В бинарных смесях А—В с относительно небольшими -значениями Пр обычно 1/1,[ > U f (из-за торможения мелких частиц неподвижными крупными) и 11/f < (из-за механического воздействия псевдоожиженных мелких частиц на крупные). С повышением Пр интенсивность этого взаимодействия снижается [c.482]

Псевдоожиженную плотную фазу можно рассматривать как невязкую капельную жидкость, постулируя, что для каждой частицы, сила трения газового потока в любой момент времени уравновешивается силами тяжести и инерции (таким образом, из рассмотрения исключаются соприкосновение частиц и касательные напряжения ). Если по каким-либо причинам псевдоожижение нарушается, плотную фазу в аспекте ее текучести следует рассматривать как механическую систему отдельных твердых частиц. Свойства этой системы следует выражать в зависимости от таких характеристик текучести, как когезионный фактор, угол внутреннего трения и срезающие усилия. [c.567]

Во многих процессах с псевдоожиженным слоем необходимо подавать или отводить заданные количества зернистых материалов. Процессы с псевдоожиженным слоем часто протекают под давлениями вы.ше атмосферного, что затрудняет или даже исключает возможность герметизации механического питателя. Чтобы обойти зти затруднения, целесообразно применять питатель с псевдоожиженным слоем и пневматический транспорт в плотной фазе без участия движущихся деталей. Добавим, что расход транспортируй ющего газа в этом случае невелик. [c.591]

Рис. 6.2. Аппараты с внутренним рециркуляционным контуром А - реактор с механическим перемешивающим устройством Б - реактор с псевдоожиженным слоем

Для перемешивания фаз применяют как механические перемешивающие устройства, так и суспендирование катализатора потоками газа и жидкости (трехфазный псевдоожиженный слой). [c.140]

Механическая прочность катализаторов. Механические испытания резко различаются для катализаторов, применяемых в неподвижном, псевдоожиженном и движущемся слоях. В первом случае основным, а часто и единственным показателем является прочность гранул на раздавливание. Для псевдоожиженного [c.376]

На советских промышленных установках по дегидрированию изобутана, бутана и изопентана применяются аналогичные по конструкции системы с псевдоожиженным (кипящим) слоем мелкозернистого алюмохромового катализатора К-5. Некоторые физико-механические показатели промышленного катализатора приведены ниже (см. также т. I, гл. 6) [c.351]

Псевдоожижение таких порошков или улучшение характеристик псевдоожиженного слоя достигается с помощью специальных механических мешалок. [c.156]

Основные типы аппаратов вертикальные цилиндрические реакторы (шахтные печи и газогенераторы) полочные обжиговые печи барабанные вращающиеся печи реакторы (печи) со псевдоожиженным (кипящим) слоем. Реже используют периодически действующие реакторы с наружным обогревом (ретортные печи) и с горизонтальным механическим перемещением слоя зернистого твердого вещества (цепными колосниковыми решетками). [c.276]

Карбамидную депарафинизацию нефтяного сырья можно вести в стационарном слое кристаллического карбамида, а также в усло-ииях псевдоожижения или механического перемешивания (в последнем случае нефтепродукты депарафинируют раствором карбамида). В условиях относительно кратковременного лабораторного практикума целесообразно использовать в первую очередь механическое перемешивание. При выполнении дипломной работы можно применять депарафинизацию в стационарном слое карбамида. [c.213]

Особая группа механических процессов — это обработка поверхности периодически погружаемых в слой деталей [16, 246, 253, 254]. Сам технологический процесс может быть различным (окраска, нанесение покрытий, абразивная обработка), но его можно отнести к механическим потому, что псевдоожижение твердых частиц обеспечивает их равномерный и достаточно интенсивный контакт с поверхностью погружаемой детали. [c.208]

В чисто механических процессах горизонтальной транспортировки твердого материала высота слоя обычно минимальна — 50—200 мм. Относительно низки (в пределе — ниже критической) и рабочие скорости. Однако в этих случаях особой равномерности псевдоожижения (локальной или же по сечению аппарата в целом) обычно не требуется, но необходимо его хорошее стека-пие по обычно слегка наклонной решетке. Различные решетки сложной конфигурации в этом случае очевидно нежелательны, лучше всего использовать пористые материалы (особенно при нормальных температурах и неагрессивных средах) с относительно большим живым сечением —5—30% и малым гидравлическим сопротивлением—1—2% сопротивления слоя. [c.239]

Для механических процессов, связанных с равномерной обработкой погружных элементов (твердый материал, в химическом смысле при этом является инертным), по-видимому, целесообразно вести работу при относительно малых числах псевдоожижения и в то же время добиваться максимальной интенсивности хаотических пульсационных движений частиц. Высота слоя в таких установках, как правило, довольно велика —500 —2000 мм. [c.239]

Для того, чтобы разрушить устойчивость такого осевшего слоя, ему нужно все время сообщать добавочные импульсы за счет вибраций, периодического прекращения дутья, использования механических мешалок. Наибольший эффект достигается тогда, когда частота таких импульсов близка к собственным частотам псевдоожиженного слоя, т. е. лежит в пределах 1—10 Гц, [c.248]

Порозность слоя зависит от размеров кусков слоя и плотности их укладки. Слой может быть плотным и разуплотненным. Плотный слой образуется под действием силы тяжести, его средняя по объему порозность меняется в узких пределах. Может быть много причин разуплотнения слоя, в частности возникающих при его механическом перемешивании. С разуплотненным слоем, например, приходится иметь дело в горизонтальных или слабонаклонных вращающихся печах для обжига сыпучего материала. Частным случа- р ем разуплотненного слоя является так называемый псевдоожиженный или кипящий слой. [c.99]

Перевод порошка в псевдоожиженное состояние осуществляется посредством механических устройств, обеспечивающих непрерывную вибрацию массы порошка. В псевдоожиженном состоянии резко повышается плотность и равномерность потока частиц, покидающих поверхность сжиженного слоя. [c.109]

Конструкции аппаратов для смешения твердых (сыпучих) материалов — смесителей в основном зависят от метода смешения (пересыпка, перелопачивание, псевдоожижение и др.), физико-механических, химических и других свойств отдельных компонентов и их смесей, а также от требуемого качества и интенсивности смешения. [c.711]

Наряду с регулированием гранулометрического состава частиц катализатора Мартин и Мейер [16] предлагают вести процесс синтеза в четыре стадии. Они констатируют, что .. . использование для синтеза углеводородов техники работы с катализатором в псевдоожиженном слое связано с серьезными затруднениями, в частности благодаря Появлению отложений на катализаторе и пх губительному влиянию на ожижаемость катализатора и его механическую прочность . Они утверждают, что среднее содержание углерода на катализаторе после определенного времени пребывания в реакторе значительно меньше, осли процесс ведется одновременно в четырех реакторах с параллельными потоками газа синтеза через каждый реактор, по сравнению с работой только в одном реакторе. [c.530]

Закоксованный катализатор из отпарной секции реактора поступает в верхнюю зону разреженной фазы регенератора. В згой зоне уходящие дымовые газы передают тепло отработанному катализатору, который после контакта с газами поступает в псевдоожиженный слой катализатора, где и происходит Быжиг кокса. Такой метод утилизации тепла предотвращает перегрев линий отходящего газа, снижает энергетические затраты. Процесс флексикрекинга предусматривает установку скубберов или электрофильтров для ограничения выбросов механических взвесей. [c.17]

Висмут-молибденовые катализаторы без носителя обладают низкой механической прочностью. В качестве носителя для этих катализаторов применяется круиноиористый силикагель [19] (для осуществления процесса в неподвижном слое катализатора) или силиказоль (для процессов в псевдоожиженном слое). Катализатор содержит от 20 до 50% активной, массы на носителе. Благоприятное влияние на висмут-молибденовые катализаторы оказывают небольщие добавки соединений фосфора [до 1,5% (масс.) в пересчете на Р2О5]. Практически, не изменяя активности и селективности, добавки соединений фосфора значительно повышают стабильность катализатора. [c.684]

Нар.яду с перечисленными преимуществами процесс псев-доожпжения имеет и свои недостатки и особенности невозможность противотока фаз в пределах одного слоя вследствие интенсивного перемешивания, неравномерность времени пребывания в аппарате твердых частиц и газовой фазы, необходимость устройства систем пылеулавливания, ограничение скоростей газа интервалом допустимых скоростей псевдоожижения. Значительные трудности встречаются при обработке в псевдоожиженном слое слипающихся или механически непрочных продуктов. [c.177]

Неоднократно упоминавшимся недостатком псевдоожиженного слоя является истирание частиц катализатора и унос образующейся пыли из аппарата. Однако Мухленовсчитает, что механическая стойкость катализатора на железной основе достаточно [c.354]

Одна иа характерных черт псевдоожиженных газами систем, соетлит в образовании газовых пузырей, способствующих циркуляции твердых частиц и обусловливающих высокую теплопроводность слоя, но вредных с точки зрения механических и химических свойств системы. Действительно, интенсивная турбулизация, вызванная движением пузырей, может привести к истиранию катализатора. Кроме того, поскольку газовые пузыри несут с собою лишь малое количестпво твердых частиц, то возможен проскок большей части газа через слой без контакта с твердой фазой, а значит, и уменьшение общей эффективности процесса по сравнению с реактором с неподвижным слоем при тех же объемной скорости газа и массе катализатора. [c.333]

При любом из перечисленных выше видов движения систем одинаковым скоростям скольжения будет соответствовать одинаковая порозность для данных твердых частиц и ожижающего агента. В случае движущихся псевдоожиженных систем градиент давления составляет Ар/Н = (1 — е) g ps Pf)- Для непсевдоожиженных движущихся слоев при известных и — у) и е градиент Ар/Н должен определяться по обычным формулам для неподвижных зернистых слоев. Анализируя экспериментальные данные, нужно, однако, иметь в виду, что в противоположность поведению механически поддерживаемых слоев, для незаторможенных систем существуют известные пределы порозности. В случае противотока с подачей твердого материала сверху это означает, что рабочая зона ограничена кривой захлебывания. [c.586]

Наложение механических колебаний на слой сыпучего материала в результате колебаний элементов аппарата (дна, стенок, перегородок) или специальных вибровоэбудителей позволяет перевести материал в псевдоожиженное (виброкипящее) состояние. Такое состояние может быть достигнуто как при наличии газового потока любого направления, так и в отсутствие газовой фазы (в вакууме). [c.120]

Цепные транспортеры с направляющими элементами. В химической промышленности США используются также цепные транспортеры с направляющими элементами. Они различаются конструкцией направляющего элемента и видом движущей силы пневматические — под давлением или вакуумом с псевдоожиженным слоем — механические и электрические. Пневматические транспортеры выпускаются трех типов низкого давления — 0,035 кгс/см среднего давления — 0,35 кгс1см и высокого давления — 1,75 кгс1см . [c.9]

Современное состояние теории псевдоожижения отражено в книгах [1—3]. Для описания кипящего слоя в принципе могли бы быть использованы классические модели механики сплошных сред, однако строгая постановка гидродинамической задачи, включающей в себя уравнения Навье — Стокса совместно с уравнениями движения частиц с соответствующими начальными и граничными условиями, оказывается чрезвычайно сложной. Поэтому прибегают к построению менее детального, сокращенного описания динамики дисперсных систем, т. е. к построению макромоделей дисперсных систем. На этом пути созданы основы механической теории псевдоожиженпого состояния исходя из кинетического подхода [4], метода осреднения, метода взаимопроникающих континуумов [3]. Однако это только основы, применимые к упрощенным, идеализированным ситуациям. Для использования теоретических моделей в практических расчетах нужны еще большие и целенаправленные усилия теоретиков и экспериментаторов. Направление исследований определяется конкретной целью. В частности, при разработке каталитического реактора требуется не только умение удовлетворительно рассчитать поля концентраций и температур, по и обеспечить достаточное приближение к оптимальному режиму. Вследствие сильной структурной неоднородности кипящего слоя такое приближение часто оказывается невозмон ным. Перед этой трудностью отступает на второй план задача точного расчета полей температур и концентраций. Хороший расчет плохо работающего реактора имеет сомнительную ценность. Прежде всего, необходимо активное воздействие на структуру слоя с целью достижения приемлемой степени однородности и интенсивности контактирования газа с катализатором. Необходимая степень однородности кипящего слоя определяется кинетикой конкретного каталитического процесса и может сильно отличаться от случая к случаю. Это определяет выбор средств воздействия на структуру слоя горизонтальное или вертикальное секционирование, добавление мелкой фракции, размещение малообъемной насадки [5]. В частности, только последнее из [c.44]

Проведение многих реакций нефтехимического синтеза требует принятия специальных мер для интенсификации теплообмена в реакторах. С этой целью реакторы снабжаются достаточно большой удельной теплообменной поверхностью (т. е. поверхностью на единицу реакционного объема) и в них создаются условия, обеспечивающие максимальные значения коэффициентов теплопередачи. Наибольшие величины удельной поверхности достигаются в трубчатых реакторах (до 200 м ) и в реакторах колонного типа с внутренними трубчатыми или змеевиковыми теплообменниками (50—100 м ). Наименьшие удельные поверхности имеют реакторы емкостного типа с рубашкой (5—10 Г ). Для увеличения коэффициентов теплопередачи, которые определяются, как правило, теплоотдачей со стороны реакционного пространства, использукзт различные способы турбу-лизации среды высокие линейные скорости газа в трубчатых реакторах, барбо-таж в газожидкостных процессах, механическое перемешивание, псевдоожижение твердого катализатора или теплоносителя. Интенсификация теплообмена со стороны хладагента, если она необходима, достигается обычными способами турбулизация потока, теплосъем кипящей жидкостью, применение эффективных теплоносителей. [c.119]

В системе реакторного блока, в которой используется движущийся теплоноситель, требуется непрерывное перемещение твердых частиц между реактором и регенератором. В большинстве случаев это перемеш,ение осуш,ествляется по принципу пневмотранспорта, т. е. движущей силой является поток газа или паров механическое перемещение теплоносителя при помощи элеваторных устройств в настоящее время применяют редко. Пневмотранспорт крупных гранул и порошкообразных частиц оформляют по-разному, поскольку гидродинамика слоя крупногранулированных движущихся частиц и псевдоожиженного слоя неодинакова. В первом случае (рис. 21, а) гидростатический напор столба гранул и скорость их истечения практически не зависят от высоты этого столба. У основания линии пневмотранспорта имеется специальное устройство для захвата частиц газом. На рис. 21, а количество транспортируемого материала регулируется величиной зазора между трубами 1 и 4 внутри захватного устройства чем больше зазор, тем большее количество теплоносителя подхватывается газом при сближении концов труб производительность транспортера падает. Скорости витания крупных гранул теплоносителя значительны поэтому пневмотранспортеры такого типа работают при высоких скоростях транспортирующего газа (обычно не менее 20—30 ж/сек), а для крупного тяжелого теплоносителя —до 40 м/сек. [c.83]

Все эти факторы способствуют агрегированию частиц и псевдоожижающий поток вынужден поднимать куда более крупные и тяжелые агрегаты, чем это мы предполагали бы, подставляя в расчетные формулы (1.21) или (1.22) среднеситовой диаметр зерен da. В некоторых случаях псевдоожижение таких агрегирующие систем воздушным потоком становится вообще невозможным и для разрушения образовавшихся в слое агломератов частиц приходится накладывать дополнительные механические воздействия — вибрацию слоя [12] или перемешивание специальными мешалками [13]. [c.26]

В последнее время резко возрос интерес к псевдоожижению смесей частиц не только разного размера, но и различного удельного веса. Так, проблемой номер один сейчас является разработка методов низкотемпературного (700—900 °С) сжигания твердого топлива в кипящем слое [21 ]. С одной стороны, высокие коэффициенты теплоотдачи от кипящего слоя к погруженным поверхностям теплообмена позволяют в принципе в несколько раз уменьшить габариты аппаратов большой мощности за счет совмещения топки с парогенератором. С другой же стороны, помещение в кипящий слой кускового известняка или доломита позволяет связывать выделяющуюся в процессе сжагания угля ЗОа и тем самым успешно решить экологическую проблему. Сам кипящий слой при этом состоит из частиц низкосортного угля, золы и доломита различных размеров и плотностей Р(, так что может возникать сегрегация этих частиц по высоте кипящего слоя, а наиболее мелкие из них будут попросту выноситься из слоя (унос, механический недожог). Близкие проблемы возникают и в технологии обработки сточных вод [22] и сухой сегрегации [23]. [c.29]

Соответственно, различны и характеристические времена этих процессов т , 0,1 L /Da 0,1 LVa, характеризующее макроскопическое перемешивание и выравнивание температуры в аппарате в целом, и Тэфф 0,11 /0эфф, характеризующее полное перемешивание зерен твердой фазы между собой. Значительная длительность последнего процесса Тэфф > т<.ц, затрудняет проведение механических процессов смешения в аппаратах псевдоожиженного слоя. Кроме того, эта длительность совместного движения соседних частиц облегчает их слипание и агломерацию в высокотемпературных процессах. [c.241]

Структурно однородным является и обычный псевдоожиженный слой при малых числах псевдоожижения и распределительном устройстве, обеспечивающем достаточно равномерное распределение газового потока по сечению аппарата. Однако в этом случае расход газа минимален и, следовательно, для больншнства технологических процессов мала и удельная производительность. Исключение в этом случае составляют механические процессы горизон- [c.243]

Несколько иное решение используется в парогенераторах кипящего слоя [239]. В этом случае особенно важно, чтобы условия внешнего теплообмена в слое были близки к оптимальным, что, очевидно, неосуществимо при описанном выше режиме. Поэтому в слой вводят подвижную насадку — инертный материал, который и псевдоожижается при условиях близких к оптимальным. Размер частиц этого материала выбирается достаточно крупным, так, чтобы практически исключить его унос и при довольно высоких Ыраб (соответственно, достаточно большим должно быть и надслоевое пространство) кроме того, механическое или термическое разрушение инертного материала должно быть очень мало. В качестве последнего в различных установках такого рода используют кварцевый песок, шамотную крошку и т. п. В слой псевдоожиженного инертного материала непрерывно подают уголь или другое твердое топливо, частицы которого также взвешиваются и довольно быстро выносятся потоком газа [239]. Их дожигание (в уносе содержится еще 5—15% горючего вещества) либо организуется в специальной топке, либо частички улавливаются в циклонах или других сухих пылеуловителях и возвращаются специальными питателями обратно в основной кипящий слой. [c.252]

Современная химическая промыш.тенность выпускает десятки тысяч продуктов. Все многообразие химико-технологических процессов молено свести к пяти основным группам механическим, гидродинамическим, тепловым, диффузионным (массообменным) и химическим. Механические — это процессы дробления, измельчения, агломерации, транспортирования твердых материалов, гранулирования и т. п. Гидродинамические — это процессы перемещения жидкостей и газов по трубопроводам, перемешивания, псевдоожижения, очистка газов от пыли и тумана и др. Тепловые — это процессы нагревания, охлаждения, конденсации, выпаривания и т. д. Диффузионные (массообменные) — это процессы сорбции, ректификации, растворения, кристаллизации, сушки и т. д. [c.178]

Кроме термического крекинга, источником олефинов является также каталитический крекинг, при котором они получаются в больших количествах. Каталитический крекинг получил быстрое и широкое распространение под влиянием потребностей военного времени, поскольку он давал хорошие выходы высокооктанового бензина, являющегося основньш компонентом авиационного топлива с октановым числом 100. Каталитический крекинг заключается в нагревании паров нефтепродукта при умеренной температуре (450°) и низком давлении (1—15 ama) в присутствии естественного или синтетического алюмосиликатного катализатора. Существуют три способа проведения этого процесса. По одному из них пары углеводородов пропускают через неподвижный слой катализатора (процесс Гудри). При втором способе очень тонко измельченный катализатор, будучи взвешен в горячих парах углеводородов, увлекается ими в направлении их движения (процесс с текучим катализатором). По третьему способу катализатор в виде гранул механически передвигается в реакционной зоне противотоком к движению паров углеводородов (процесс термофор). Во всех случаях на катализаторе отлагается кокс, который приходится удалять выжиганием в токе газа, содержащего кислород в процессе Гудри выжигание проводят периодически, в процессах с псевдоожиженным слоем катализатора или с движущимся слоем (процесс термофор) — непрерывно. Полученный крекинг-бензин содержит большое количество сильно разветвленных парафинов, благодаря чему он и обладает высоким октановым числом. Как и следовало ожидать, принимая во внимание мягкие условия крекинга,, этилен присутствует в газах в очень небольшом количестве в основном крекинг-газы состоят из С3- и С4-углеводородов. Бутан-бутиленовую фракцию крекинг-газов в США используют для производства дивинила, необходимого для промышленности синтеаического каучука, а также для получения изооктана (гл. 12, стр. 208 и сл.). [c.110]