Псевдоожиженный слой при фонтанировании

Сушилки с псевдоожиженным слоем разделяются по конструкции на однокамерные и многокамерные. В рассмотрение не включаются аэрофонтанные сушилки, принципиально отличающиеся от сушилок с псевдоожиженным слоем [5]. В аэрофонтанных сушилках движение частиц осуществляется главным образом за счет изменения скорости газа по высоте в аппарате. Вследствие изменения сечения аппарата по высоте в нижней части его скорость газа больше, а в большом сечении меньше скорости витания, поэтому наблюдается резко выраженный восходящий поток материала в центре сушилки — фонтанирование материала. Эти сушилки целесообразно применять для более крупных материалов, которые плохо кипят . В работе [14] проведено сравнение аэрофонтанной сушилки и сушилки с псевдоожиженным слоем. Для аэрофонтанной сушилки характерны меньшие значения [c.39]

Все преимущества и недостатки псевдоожиженного слоя характерны и для фонтанирующего режима. Фонтанирование адсорбента особенно эффективно для осуществления процессов хемосорбции. Скорость процесса хемосорбции растет с увеличением дисперсности частиц, а тонкодисперсные частицы плохо поддаются псевдоожижению. Интенсифицировать процесс хемосорбции удобнее всего посредством организации фонтанирующего режима такого адсорбента. [c.389]

Фонтанирование является одной из разновидностей псевдоожижения, позволяющей перемешивать плохо псевдоожижаемые зернистые материалы слишком крупные частицы или одинаковые по размеру. Фонтанирование достигается подачей ожижающего агента через небольшое отверстие в центре основания расширяющегося конического аппарата вместо равномерного его распределения по всему сечению слоя. В рассматриваемом случае гидродинамическая обстановка существенно отличается от существующей в обычном псевдоожиженном слое твердому материалу сообщается направленное циркуляционное движение, он в виде разбавленной фазы поднимается в ядре слоя и в виде плотной фазы опускается в кольцевой периферийной зоне. [c.620]

В отличие от обычного псевдоожижения, при фонтанировании градиент давления РШх) непостоянен по высоте слоя он мал у основания и достигает максимума на свободной поверхности слоя. Перепад давления обусловлен двумя параллельными сопротивлениями фонтана с частицами, транспортируемыми в разбавленной фазе, и кольцевой зоны с нисходящим плотным слоем навстречу потоку газа. Соответствующие градиенты перепада давления на различных уровнях слоя практически одинаковы, за исключением области, примыкающей к отверстию для входа газа. В верхней части высокого слоя градиент давления приближается к значению, необходимому для взвешивания твердого материала, т. е. псевдоожижения. Если скорость газа в кольцевой зоне становится равной скорости начала псевдоожижения, то фонтанирующий слой достигает предела устойчивости это условие соответствует максимальной высоте фонтанирующего слоя. [c.621]

Уменьшение перепада давления в слое ниже уровня, соответствующего однородному псевдоожижению, наблюдается также в псевдоожиженном слое с каналообразованием. Однако подчеркиваемое некоторыми авторами сходство между фонтанированием и каналообразованием представляется недостаточно правомерным. Каналообразование при движении газа через слой, не сопровождается перемещением частиц и представляет собою нежелательное явление в псевдоожиженных системах. При фонтанировании, напротив, газовая струя обеспечивает перемешивание всего слоя и одновременно тесный контакт между твердыми частицами и газом. Каналообразование возникает в псевдоожиженных слоях очень мелких частиц фонтанирование же возможно только при использовании крупных частиц. [c.622]

Анализ гидродинамики псевдоожиженного слоя представляет собой сложную задачу, так как помимо однородного часто наблюдается неоднородное псевдоожижение (наличие крупных пузырей, каналов, фонтанирование и т. п.). Для интенсификации технологических процессов с твердым зернистым материалом используют также встречные струи и закрученные потоки [13], наложение колебаний [14, 15], акустические [6] и электрические поля [16]. [c.120]

Представленный на рис. 2.21 десублиматор работает в режиме фонтанирования. Для охлаждения слоя используется змеевик 2. Через трубу о в десублиматор вводится исходная ПГС вместе с твердыми частицами. Скорость подачи ПГС регулируют таким образом, чтобы твердые частицы в зоне ядра поднимались чуть выше змеевика 2. Поднимающиеся частицы, достигнув некоторой высоты, перемещаются в кольцевую зону между ядром и стенкой аппарата. По мере роста частиц слоя (так как они обтекаются охлажденным газом и газ в зоне змеевика пересыщен) они под действием сил тяжести опускаются, одна их часть выводится из аппарата через разгрузочное устройство 4, другая часть подается шнеком на рецикл. Из существующей практики известно, что режим работы аппарата с фонтанирующим слоем более устойчив, чем режим работы аппарата с псевдоожиженным слоем. Поэтому привели выше лишь математическую модель процесса десублимации в аппарате фонтанирующего слоя. [c.240]

Достаточно обоснованных методов расчетов цилиндрических аппаратов с орошаемой подвижной насадкой, работающих в фонтанирующем режиме, нет. К сожалению, отсутствуют и общие зависимости для определения параметров (давления и скорости) начала фонтанирования, устойчивого режима и перехода в пневмотранспорт. Конструируют подобные аппараты, как правило, по аналогам, работающим в условиях, совпадающих с заданными на проектирование. Оценочно для полиэтиленовой насадки размером 30...40 мм и насьшной плотностью около 120 кг/м скорость газового потока под решеткой, соответствующая режиму устойчивого фонтанирования, может быть принята до 10...12 м/с, удельное орошение - до 6 л/м Оценочные значения коэффициентов очистки и сопротивление аппарата могут приниматься аналогично аппаратам с псевдоожиженным слоем. [c.230]

Измерение температур газа и поверхности частиц, распределений потоков газа и циркулирующих внутри аппарата потоков дисперсного материала в условиях фонтанирования представляет собой еще более сложную экспериментальную задачу по сравнению с обычным псевдоожиженным слоем в цилиндрическом аппарате. Обобщение имеющихся данных по внешнему и межфазному теплообмену содержится в специальной литературе [59]. В качестве примера здесь приводится одна из наиболее простых корреляций для теплообмена фонтанирующего слоя с поверхностью размещенных внутри слоя горизонтальных труб [c.260]

Рис. 1-19. Кривая псевдоожижения слоя пшеницы при фонтанировании [247, 720] (система пшеница—воздух Яо=1790 мм а = 45 = 610 мм диаметр патрубка, подводящего воздух, 101,6 мм)

При осуществлении технологических процессов с псевдоожиженным слоем обычно стремятся к наибольшей равномерности псевдоожижения (исключая специфические случаи, когда неравномерность заложена в самом принципе данной модификации псевдоожиженного состояния, например при фонтанировании). Идеальная же однородность псевдоожиженного слоя обычно не является его оптимальным состоянием, так как при отсутствии пульсаций давления, порозности и скорости нет интенсивного перемешивания твердого материала, и в определенной степени утрачиваются основные преимущества псевдоожиженных систем. В то же время [c.118]

Характер движения частиц в объеме псевдоожиженного слоя в значительной степени зависит от конструктивных особенностей аппаратуры, в особенности от конструкции газораспределительного устройства. Для аппаратов малого диаметра характерна представленная на рис. VI-l,a направленная циркуляция твердого материала в псевдоожиженном слое твердые частицы в основном движутся восходящим потоком вдоль оси аппарата, в то время как у стенок наблюдается преимущественное нисходящее движение частиц. При этом частицы одновременно совершают хаотические пульсационные движения в различных направлениях. Наиболее ярко такой направленный характер движения твердой фазы выражен в аппаратах с коническим осиованием (в частности, при фонтанировании), описанных в главе I (см. рис. 1-3). Аналогичный характер (рис. VI-1,6) циркуляционных потоков наблюдался [482] при изучении распределения порозности по объему псевдоожиженного слоя в аппарате диаметром 88 мм (см. рис. IV-8 — IV-10). Однако в данном случае такая картина наблюдалась только в пределах высоты первоначального неподвижного слоя, выше этой зоны характер циркуляции изменялся. [c.170]

При выходе факела из слоя при скорости,равной Шн1<р когда факел становится визуально стабильным, начинается интенсивная циркуляция частиц. Особенность данного режима заключается в том, что питание ядра факела частицами осуществляется в основном за счет их подсоса- у основания факела. По стенкам же факела частицы движутся вниз, а в ядро факела со стенок втягиваются лишь отдельные частицы в основном в верхней части слоя. Наложение псевдоожижения на слой сдвигает скорости начала фонтанирования в сторону. Величина постоянного давления в факеле и визуальные наблюдения подтверждают то, что число частиц в ядре так же увеличивается. Это один из наиболее важных моментов, отличающий режим фонтанирования 1) псевдоожиженном слое. [c.9]

С другой стороны, при фонтанировании перемешивание всего слоя достигается с помощью газового потока, а хороший контакт между газом и частицами осуществляется как в самом фонтане, так и в кольце, причем в кольцо газ попадает вследствие радиального перетока из фонтана. Из рис. 1.6 видно, что большая доля от проходящего через кольцо газа поступает в него примерно с половины высоты слоя. Кроме того, каналообразование в кипящем слое наблюдается преимущественно при взвешивании тонкодисперсных частиц [6, 116, 117, 136, 263], в то время как фонтанирование применяется обычно для крупных частиц. Таким образом, сходство между фонтанированием и каналообразованием в псевдоожиженном слое, усиленно подчеркиваемое рядом авторов [46, 117, 260], в известной степени не обосновано. [c.20]

Для фильтрации газа через плотный слой критерий Эйлера Ей или коэффициент трения f обычно выражают как функцию критерия Рейнольдса Ке и различных геометрических параметров слоя. Однако для псевдоожижения и фонтанирования, где играют роль гравитационные силы, следует ожидать, что в дополнение к вязкой и инерционной силам в любую общую корреляцию должны войти критерий Фруда Рг или критерий Архимеда Лг. Нельсон и Гей [164] включили Рг в свое соотношение для АРф, но их уравнение справедливо только для фонтанирования земляных орехов. [c.40]

Второй из упомянутых подходов включает статистическое изучение циркуляции твердых частиц, проведенное Галкиным и др. [67] в двумерном фонтанирующем слое частиц силикагеля ( 4 равно 2,5 и 4,3 мм) в аппарате с углом раствора конуса 40°. В слой вводили две частицы трассера, непроницаемые для рентгеновских лучей, и снимали последовательную картину их движения. Затем подробно анализировали результаты и вычисляли параметры турбулентности, такие как время корреляции и длина пути движущейся частицы. Были также оценены эффективные коэффициенты диффузии и найдено, что они увеличиваются с ростом скорости фонтанирования,, и, наконец, выравниваются прж Шф 2юм.ф, когда считается, что слой достигает состояния максимума статистической неоднородности. Ранее подобная тенденция наблюдалась этими же авторами для псевдоожиженных слоев в цилиндрических аппаратах, где эффективные коэффициенты диффузии частиц были того же порядка, что и для фонтанирующего слоя. [c.91]

Установлено, что если состояние псевдоожиженного слоя не отвечает требуемому качеству (наличие газовых пузырей, фонтанирование порошка и т. д.), то,, как правило, порошок оседает неравномерно. При большой плотности (вязкости) слоя также затрудняется контакт заряженных частиц с изделием. В этом случае вокруг детали образуется как бы зона, обедненная заряженными частицами, поэтому скорость осаждения порошка уменьшается и частицы оседают неравномерно. На равномерность осаждения полимера влияет напряженность поля чем меньше напряженность, тем равномернее осаждается порошковый полимер на детали. [c.223]

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]

Гидродинамика в аппарате с локальным фонтанированием в псевдоожиженном слое (см. рис. 111.47) изучена Соколовским и др. [21 ]. Формулы для определения первой критической скорости локального фонтанирования т. е. скорости начала стазе [c.38]

Поскольку уравнения (1.41) и (1.42) проверены в широком диапазоне изменения параметров, они могут быть использованы при проектировании промышленных аппаратов с локальными зонами фонтанирования в псевдоожиженном слое. [c.39]

Данные по теплообмену со стенкой аппарата и фонтанирующим слоем немногочисленны. В режиме развитого фонтанирования а не зависит от массовой скорости газа, с увеличением размера частиц коэ( х )ициенты теплоотдачи увеличиваются, но их значения на 10—60% ниже, чем для псевдоожиженного слоя при оптимальной скорости газа. Результаты обобщены в виде формулы [4] [c.96]

Сушку растворов легкоплавких и термически неустойчивых соединений с одновременной грануляцией успешно осуществляют в аппарате-грануляторе ГКС-ОФ в псевдоожиженном слое с зонами нормального кипения и зонами свободного фонтанирования (см. рис. 111.47). Зоны нормального кипения создаются подачей воздуха или топочных газов через решетку аппарата со скоростью, [c.212]

Растворы сульфата аммония (отходы производства капролактама и акрилатных производств) обезвоживают в опытнопромышленном аппарате псевдоожиженного слоя с локализованными зонами фонтанирования (табл. У.б). [c.220]

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]

Типы грануляторов с псевдоожиженным слоем. Для гранулирования в псевдоожиженном слое используют аппараты различ -пы.х конструкций. По форме корпуса грануляторы подразделяют на цилиндрические (рис. 5-30), конические (рис. 5-31) с малым (до 20°) и большим (30—60°) углом раскрытия стенок корпуса, цилиндроконические, прямоугольные (рис. 5-32), квадратные (рис. 5-33). Форма аппарата определяет его гидродинамические особенности. Так, в аппаратах с углом раскрытия до 20° происходит равномерное псевдоожижение по всему сечению, тогда как при большем угле раскрытия возникает разреженное центральное ядро и образуется более плотный, сползающий у стенок слой, т. е. происходит фонтанирование. Известны аппараты с несколь-ки.ми зонами локального фонтанирования (рис. 5-34, а). В цилиндрических аппаратах, как правило, режим псевдоожижения [c.172]

Все же мы сочли необходимым обсудить с профессором Заброд-ским вопрос, касающийся приоритета в исследовании фонтанирующего слоя. В предисловии к своей книге Гидродинамика и теплообмен в псевдоожиженном слое (1966 г. [260]) Забродский упрекает Лева (1959 г. [117]) за утверждение о том, что фонтанирующий слой является ...последним новшеством, пришедшим из Канады... , и отмечает, что ...нам (в Советском Союзе) известно об аппаратах с воздушным фонтаном уже более двадцати лет . Просмотрев некоторые из ссылок, цитируемых Забродским в подтверждение своего замечания, мы нашли, что, хотя термин фонтанирование в советской литературе действительно появился ранее работы Матура — Гишлера (1955 г. [137]), этот термин использовался советскими учеными в несколько другом смысле. [c.7]

Минимальный диаметр частиц, при котором возникает фонтанирование, составляет примерно 1 мм. При размере частиц, близком к этому, эффективность контактирования газ — твердое в псевдоожиженном слое сильно снижается из-за проскока газа в виде больших пузырей [46, стр. 8 113].. Используя очень маленькое входное отверстие для газа, можно создать миниатюрный фонтанирующий слой и с частицами существенно меньшего размера [1, 11, 75, 203]. Действительно, при использовании распределительных решеток для псевдоожиженных слоев над каждым отверстием решетки образуется фонтан. Поднимаясь затем вверх по слою, эти многочисленные микрофонтаны постепенно превращаются в пузыри [114, 61а]. Однако, если бы для фонтанирования тонкодисперсного материала использовалось одно отверстие малого размера, допустимое время пребывания газа и частиц, а также производительность слоя были бы малы, и любая попытка [c.19]

В таблицу не включены исследования Гельперина и Фраймана [73], которые изучали теплообмен между стенкой я слоем в кони- ческих аппаратах с частицами очень маленького диаметра, когда трудно разграничить псевдоожижение и фонтанирование. [c.143]

Возможность использования фонтанирующего слоя в качестве комбинированного реактора как для грануляции, так и для сушки исследовалась независимо друг от друга двумя группами ученых— в Ташкенте (СССР) [229, 232, 255] и в Трейле (Канада) [41]. Обе группы исследователей вначале пытались проводить комбинированный процесс в кипящем слое, как это ранее было сделано Лутцем [123]. Однако затем было обнаружено, что фонтанирующий слой дает более круглые, гладкие и твердые гранулы без агломерации и налипания на распределительной решетке и на стенках реактора, часто наблюдающихся в кипящем слое. Фотографии гранул смешанных удобрений, полученные канадскими учеными в условиях псевдоожижения и фонтанирования, показаны на рис. 11.6. Для сравнения приведена фотография того же продукта, полученного в обычных тарельчатых грануляторах. [c.200]

Указанное различие между фонтанированием и псевдоожижением будет проявляться в конструктивных расчетах, приводя к ряду неожиданных выводов в отношении преимущества псевдоожиженного слоя по сравнению с фонтанирующим, особенно, когда дело касается процессов, в которых основной задачей является конверсия д-аза, а не твердого материала аналогия между псевдоожижением и фонтанированием, возникающая вследствие хорошего перемепшвания частиц, не является более правомерной. Поведение потока газа в Двух системах совершенно различно, и, таким образом, обычное приближение, основанное на динамике пузырей, для расчета реакторов с псевдоожиженным слоем, очевидно, не применимо к фонтанирующим слоям. В этом случае двухзонная модель фонтанирующего слоя, представленная [c.256]

Как и для расчета любой системы жидкость (газ) — твердое, в случае фонтанирования требуется та же информация о массо-и теплопереносе, скоростях реакции и движущих силах. Методы для измерения скорости реакции, онределения лимитирующей стадии и интерпретации лабораторных результатов в рамках реальной кинетической модели для различных типов некаталитических и каталитических реакций жидкость — твердое обсуждаются в учебнике Левеншпиля [118], а с особым уклоном к псевдоожиженным слоям — в книге Кунии и Левеншпиля [110]. [c.259]

Фотографирование размещенных в слое тел производилось при числах псевдоожижения № =0 3. Оказалось, что только при =0 (непродуваемый слой) система однородна по всему объему. При увеличении скорости фильтрации воздуха от О до первой критической ( =1) мелкозернистый материал переходит в псев-доожнженное состояние не сразу, а постепенно. Сначала псевдоожижение (даже фонтанирование) частиц наблюдается только у поверхности тел и лишь при 7= 1Д1,5 в псебдоожиженное состояние переходит весь слой. При этом на фотографиях отчет- [c.125]

Для убедительности сделанного вывода был поставлен дополнительный эксперимент. При истечении полуограниченной струи (в режиме локального фонтанирования, со скоростью 15,2-180 м/с) в псевдоожиженный слой алюмосиликата (фракции 2-2,5 мм) Трубку Пито-Прандтля диаметром 1,2 мм вводили в факел и устанавливали в различных его точках в пределе ясной видимости. При столкновении с насадкой полного напора частица подвисает на ее кончике, совершая вращательное движение по образующей кромке в течение продолжительного времени (порядка минуты), после чего срывается и уносится восходящим потоком воздуха (на статической насадке, имеющей полусферическую головку, подвисание частиц не наблюдалось). На смену ей через некоторое время (чисто случайное-от долей секунд до нескольких минут) подвисает другая частица, и т.д. Периодичность и сам факт подвисания частиц совершенно не отражались на показаниях микроманометров, соединенных с насадками. [c.48]

Были проведены опыты н в цилиндрическом аппарате в режиме псевдоожиженного слоя, которые дали значительно худшие результаты, чеУ1 при фонтанировании. [c.219]

В режиме устойчивого фонтанирования общий перепад давления газа всегда меньше, чем в псевдоожиженном слое того же материала при одинаковых значениях Яо. Исходя из баланса сил, действующих на элементарный кольцевой слой высотой йН в периферийной области, получим, что отношение перепадов давлений в фонтанирующем и псевдоожиженном слоях равно 0,75. Если считать, что избыточное давление по оси фонтана изменяется в вертикальном направлении по закону косинуса, то это отношение будет равным 0,64 [5]. Таким образом, максимальное значение А/ ф/ рцЯо) = 0,64- 0,75, что подтверждено экспериментально. [c.26]

В последние годы в технологической практике находит применение специфический метод межфазного взаимодействия сплощной и дисперсной фаз в аппаратах фонтанирующего слоя. Явление фонтанирования дисперсного материала создается за счет подачи газа не равномерно по всему поперечному сечению слоя, как это делается в обычном псевдоожиженном слое, а локализованно. Чаще всего аппарат фонтанирующего слоя представляет собой конус, обращенный усеченной вершиной вниз (рис. 7.18). По трубопроводу малого диаметра подается взвешивающая сплошная фаза со скоростью и, достаточной для того, чтобы в центре слоя дисперсного материала появился канал (фонтан) восходящего газа и частиц. (Вопросы начала фонтанирования и гидравлического сопротивления фонтанирующих слоев рассматриваются в специальной литературе [76, 78, 100]). На выходе из слоя скорость газа падает, а частицы материала отбрасываются к периферии аппарата. В периферийной кольцевой зоне скорость восходящего фильтрационного движения газа не достигает величины Икр и частицы под действием силы тяжести медленно сползают вниз практически плотным слоем. Гидравлические исследования и виз/альные наблюдения показали наличие трех зон в фонтанирующем слое [c.220]

Способы распыливания жидкости. Грануляторы с нсевдоожи-женным слоем различаются также место.м расположения и конструкцией распределителя жидкости, питателя твердой фазы, устройства для выгрузки продукта, а также способом подвода тепла. Жидкость подают сверху на зеркало псевдоожиженного слоя (см. рис. 5-30, 5-31, а, 5-32), в слой по направлению к газораспределительной решетке и горизонтально (см. рис. 5-33), а также снизу (см. рис. 5-31, б, 5-34, а). При работе в режиме фонтанирования жидкость подают в разбавленную фазу, образующуюся в центральной части аппарата. [c.173]

Луке,иге В. К. Исследование аэродинамики и массопе )еиоса в зонах локального фонтанирования аппаратов с неподвижным и псевдоожиженным слоем Дне.. .. канд-та техн. наук. М., 1975. 236 с. [c.291]

Механизм псевдоожижения в аппаратах с подачей газа через небольшие круглые отверстия в решетке упрощенно можно представить следующим образом. При подаче газа через отверстия над ними образуются газовые каналы — фонтанчики, площадь поперечного сечения и высота которых несколько возрастают с увеличением высоты слоя и скорости газа. При определенной частоте отверстий решетки каналы могут сливаться в более заметные очаги фонтанирования. Частицы движутся вверх со струями газа, выходящими из отверстий решетки, а в межструйных пространствах движутся вниз, благодаря чему достигается хорошее перемешивание слоя. Зона псевдоожиженного слоя от решетки до уровня, где перестают действовать эти каналы, называется зоной гидродинамической стабилизации. [c.163]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология