Скорость псевдоожиженных система

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]

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]

Механизм перемешивания ожижающего агента в псевдоожиженных системах является сложным и не может быть описан уравнением диффузионного типа. Действительно, уже в неподвижном слое небольшие перемещения частиц внутри крупных пустот могут вызвать отклонения от диффузионного механизма даже при скоростях, значительно уступающих скорости начала псевдоожижения [c.64]

Казалось бы, мало вероятно, что реологические свойства обеих фаз могут быть точно описаны такими простыми зависимостями, как (111,13) и (111,14). Однако это подтверждается некоторыми экспериментальными данными в вискозиметре Куэтта псевдоожиженные системы ведут себя как ньютоновские жидко-сти " , за исключением области очень низких скоростей сдвига. В связи с этим, из-за отсутствия более детальной информации, будем пользоваться уравнениями (111,13) и (111,14). [c.81]

Все способы описания движения пузырей исходят из предпо- ложения о том, что в псевдоожиженной системе поднимается с постоянной скоростью неизменная по форме и размеру полость. Последняя полностью свободна от твердых частиц и четкой границей отделена от остального слоя, находящегося в состоянии однородного псевдоожижения на значительном удалении от пузыря. Анализ обстановки около неподвижного пузыря сводится к задаче о стационарном потоке. (Даже это основное предположение не подтверждается опытными данными, так как часто отмечается рост размера пузырей при движении через слой.) [c.95]

Если скорость реакции достаточно мала, то лимитирующей стадией может стать перенос из пузыря в непрерывную фазу. В подавляющем большинстве работ, анализирующих реакции в псевдоожиженных системах, рассматривалась именно эта лимитирующая стадия. Примем, что концентрация в пузырях с постоянна, а концентрация в облаке и гидродинамическом следе равна концентрации в непрерывной фазе Ср. Тогда [c.314]

Контакт газа с твердыми частицами в псевдоожиженных системах не всегда определяет эффективность процесса в целом оптимальная скорость обмена между пузырями и частицами в заданных условиях зависит от скорости реакции. Например, крекинг нефтяных углеводородов на алюмосиликатном катализаторе происходит очень быстро, причем реакция практически целиком завершается в транспортных линиях, питающих реактор с псевдоожиженным слоем катализатора. Это, конечно, не означает, что псевдоожиженный слой не нужен (он необходим для стабилизации температуры), но в этих условиях эффективность контакта в псевдоожиженном слое не играет роли. [c.336]

Характеристические параметры М, и, Кев выражаются через физические свойства псевдоожиженной системы. Пользуясь этим приемом и законом Стокса, Джонсон (см. монографию Лева ) получил формулу для расчета скорости начала нсевдоожижения, близкую к известной формуле [c.492]

Из рис Х1-1 и Х1-2 видно, что аналогия между капельной жидкостью и псевдоожиженным слоем ограничивается степенью расширения последнего не более 1,5 и числами псевдоожижения не выше 4—4,5, когда газ движется через слой без значительного образования пузырей. Последние в одних псевдоожиженных системах возникают нри скоростях С/ ь, весьма близких к скорости начала псевдоожижения а в других — при заметно пре- [c.494]

Задержку газа в газожидкостных псевдоожиженных системах определяли по поглощению рентгеновских лучей непосредственно над свободной поверхностью слоя. Было установлено, что при повышении расхода жидкости задержка газа уменьшалась в слоях из стеклянных и полиакриловых шариков размером 6,35 мм и свинцовой дроби диаметром 1,2—1,4 мм и не изменялась со скоростью жидкости в слоях стеклянных шариков диаметром 0,28— [c.664]

В системах со взвешенным слоем газ выполняет функцию технологического агента, обеспечивающего подвод тепла (как в процессах с фильтрующими, движущимися и падающими слоями твердого материала), а также функцию взвешивающего агента, обеспечивающего движение и перемешивание частиц. Псевдоожи-женный (кипящий) слой имеет две границы существования теоретический верхний предел — скорость и т витания частиц и нижний предел — критическую скорость псевдоожижения. [c.98]

Исследование работы пневматических транспортных установок показало существование такой характерной скорости среды, при достижении которой поток как бы насыщается материалом при этом работа системы нарушается и материал перестает перемещаться в заданном направлении. Для пневматического транспорта такая скорость называется скоростью захлебывания . Скорость захлебывания может в несколько раз превышать минимальную скорость псевдоожижения (аи р) этого же материала в псевдоожиженном слое с решеткой. [c.454]

Весьма крупные и одинаковые максимальный размер определяется соответствующей скоростью газа или пневмотранспорта в циркуляционной системе, минимальный — наибольшей скоростью псевдоожижения в реакторе [c.132]

По методу Штормера определяется эффективная вязкость в горизонтальном направлении. Вследствие анизотропности исевдоожиженного слоя [344] можно ожидать, что вязкость в вертикальном направлении будет иметь иное значение, чем в горизонтальном. Более того, из приведенных выше данных [223, 224] следует, что вязкость в направлении движения ожижающего агента может не совпадать с вязкостью в противоположном направлении. Определение эффективной вертикальной динамической вязкости вызывает в настоящее время известные затруднения. Например, при ее измерении ио скорости погружения (всплывания) шара в псевдоожиженных системах требуется вследствие значительной величины достаточно длинный путь для достижения равновесной скорости. Это в свою очередь связано с необходимостью использования высоких слоев и возможностью образования поршней в узких аппаратах. В аппаратах же больших диаметров невозможно вести визуальные наблюдения за движением шарика (необходима весьма сложная следящая система, например с меченым шариком). Кроме того, над самим шариком образуется малоподвижная зона, в которой нарушено характерное движение ожижающего агента, что ведет к некоторому искажению полученных данных. Таким образом, до сих пор нет данных для сравнения эффективной вязкости псевдоожиженных систем в горизонтальном и вертикальном направлениях. [c.182]

На рис. У1-15 приведена зависимость [181, 247, 676] так называемого пути перемешивания Дэа/ш от скорости газа и некоторых других параметров псевдоожиженной системы. Как видно из этого рисунка, отношение i)эa/te мало зависит от скорости ожижающего агента (слабая тенденция к увеличению с ростом скорости). Следовательно, коэффициент [c.191]

Рис. У -15. Влияние скорости газа и некоторых параметров псевдоожиженной системы на продольную диффузию газа

В приведенных выше опытах исследовались поверхностные явления на границе газ — жидкость и воздействие на них интенсивности движения частиц. Существование газовых (а в определенных условиях и жидкостных) пузырей в псевдоожиженных системах указывает на то, что и для этих систем может быть условно введено понятие об эффективном поверхностном натяжении. На существование аналога поверхностного натяжения указывают также и некоторые другие поверхностные явления, как, например, развитие процесса фонтанирования. Прежде чем образуется фонтан, по оси потока происходит набухание слоя и подъем его осевой части — без разрыва поверхности. Такое состояние оказывается вполне устойчивым при неизменной скорости ожижающего агента. Только при увеличении скорости до определенной величины свободная поверхность слоя нарушается и образуется фонтан. [c.376]

Скорость Шб является, видимо, параметром псевдоожиженной системы (подобно или скорости витания ш ). Известно также, что диапазон однородного псевдоожижения может быть расширен [c.398]

В реальных псевдоожиженных системах с увеличением скорости газа одновременно увеличивается и доля его, проходящая через слой в виде дискретной фазы, и абсолютное его количество, фильтрующееся через непрерывную фазу. В связи с этим концепция, приводящая к выражению (Х.2Я), является приближенной, но лучще отвечающей истинному состоянию псевдоожиженной системы, чем двухфазная теория . [c.400]

Так как появление пузырей в псевдоожиженной системе аналогично закипанию капельной жидкости, то аналогию между жидкостью и псевдоожиженным слоем следует искать именно в диапазоне скоростей ожижающего агента от w q до шд. К сожалению, отсутствие достаточного количества данных не позволяет в настоящее время дать каких-либо рекомендации относительно методов расчета величины Wa, а тем более провести сопоставление закономерностей изменения температур кипения жидкости Ткип. и скорости появления пузырей wr,. [c.401]

Улучшение гидродинамической обстановки в псевдоожиженных системах, наблюдаемое при повышенных линейных скоростях ожижающего агента W = 7—25), связано, однако, с уменьшением времени контакта фаз, снижением селективности процесса, большим уносом частиц из слоя и т. д. Время контакта можно увеличить путем увеличения высоты слоя, но это приводит к трудностям, характерным для псевдоожижения в аппаратах с большим отношением высоты к диаметру слоя, и к повышению сопротивления последнего. [c.536]

Широкое теоретическое и экспериментальное изучение явления образования пузырей при истечении из единичного отверстия в жидкостях и псевдоожиженных системах было проведено Дэвидсоном и Харрисоном Они показали, что в исследованном Харрисоном и Льюнгом диапазоне объемы пузырей, образующихся в псевдоожиженном слое мелких частиц и в жидкости, близко совпадают при o7 инaкoвыx диаметрах отверстия и расходах газа. Эти данные, однако, относятся к скоростям в отверстиях, по крайней мере, на порядок меньшим, чем необходимо на практике для обеспечения нормального газораспределения в решетках с множеством отверстий. Как показано Зенцем вход газа в псевдоожиженный слой при практически интересных скоростях следует совершенно иным закономерностям. Данные Харрисона и Льюнга, если их представить в координатах рис. 1-8, укладываются на [c.28]

Иной подход был реализован з для корреляции данных по отстаиваншо и псевдоожижению в колонне диаметром 101,6 мм при работе со стеклянным (диаметром 0,711 мм) и стальными (диаметром 0,533 мм) шариками н водными растворами глицерина. Порозность слоя изменялась в пределах 0,58—0,96, значение числа Рейнольдса — от 0,001 до 585. Величины скоростей отстаивания и псевдоожижения были аппроксимированы в виде функции порозности на основе модифицированного, закона Стокса з . В расчетах использовалв значения эффективной плотности и вязкости псевдоожиженной системы. [c.52]

Таким образом, рассматриваемая теория реально мало пригодна для определения максимального размера пузыря (и даже для решения вопроса о его существовании). Заметим, что по этой теории могут существовать пузыри достаточно больших размеров (например, диаметром 1 м для твердых частиц размером 100 мкм при псевдоожижении воздухом). В связи с этим трудно опытным путем доказать ошибочность данной теории, если даже она действительно неверна, так как скорость газа через стабильный пузырь примерно равна а величина 17 на 1 рли 2 порядка превышает U f для данной системы то предложенный механизм кажется маловероятным. Однако рассматриваемая теория была использована для объяснения причин образования пузырей при псевдоожижении газами и их отсутствия в жидкостных псевдоожиженных системах в этом аспекте она представляется более правдоподобной. [c.138]

Силу трения для взвешенных твердых частиц (псевдоожиженные системы) можно определить с помощью вискозиметра. Соотношение между неупругой деформацией (течением) тела и силой, вызывающей эту деформацию, называется реологической характеристикой тлла. При действии касательных сил в теле возникает сопротивление, так называемое тангенциальное напряжение. Целью реологических измерений является установление связи между скоростью и напряжением сдвига. [c.228]

Для раздельного анализа трех стадий массопереноса в псевдоожиженных системах массообмен между стенкой и слоем (раздел I), а также между твердыми частицами и ожижающим агентом (раздел II), следует рассматривать в отсутствие сегрегации фаз (т. е. газовых пузырей). Это можно осуществить кепериментально, так как для развития газовых пузырей необходима некоторая конечная высота слоя. В жидкостных псевдоожиженных системах дискретная фаза (пузыри) образуются на высоте , превышающей 0,5—1м при газовом псевдоожижении пузыри заметных размеров ( с1р) присутствуют уже на высоте 0,2 м. Таким образом, данные по масообмену могут быть получены как в отсутствие пузырей (однородное псевдоожижение), так и а тех случаях, когда дискретная фаза оказывает влияние на скорость массопереноса (неоднородное псевдоожижение). В разделах I и II мы будем рассматривать только однородные псевдоожиженные системы неоднородные будут основной темой последующих разделов. [c.377]

С увеличением скорости ожижающего агента устойчивость агрегатов в псевдоожиженном слое понижается, они с большей частотой распадаются и возникают, что приводит к увеличению активной поверхности Fa- Таким образом, в псевдоожиженных системах рост ЙЧ со скоростью также происходит в результате одновременного воздействия турбулизации пограничной пленки около поверхности частиц (или агрегатов) и увеличения активной поверхности (Fn F ). При весьма значительных Re, когда агрегаты распадаются и возникают с большой частотой (а также при псевдоожижении крупных частиц, когда достаточно велика скорость ожижающего агента между ними), в теплообмене участвует практически вся поверхность твердых частиц, В этом случае интенсивность теплообмена растет со скоростью только вследствие турбулизации пограничной пленки. По этой причине повышение с ростом W (N1I4 с Re/e) замедляется, и наклон экспериментальной кривой близко соответствует величине 0,8, характерной для турбулентного режима (см. рис, VH-5), [c.240]

Средний диаметр газового пузыря в слое зависит от физических свойств псевдоожиженной системы (прежде всего от pJpf и / ), размера твердых частиц й, высоты слоя (от нее зависит коалесценция пузырей), рабочей скорости ожижающего агента С/. Общего уравнения для расчета Ое не имеется, хотя уже появились некоторые публикации К счастью, большинство уравнений не очень чувствительно к изменению Ое (влияние параметра б сы. по рис. 1Х-8). В связи с этим при моделировании принимают, что размер газовых пузырей находится в пределах 10" —10 м для пилотных установок и несколько больше (0,1 <0,3 м) [c.400]

Величины, входящие в М, мало изменяются со скоростью U, т. е. для данной псевдоожиженной системы М onst. [c.427]

В псевдоожиженном слое, составленном из твердых частиц двух видов, заметно различающихся размерами или плотностью, возможно образование двух зон ( жидких фаз ), из коих верхняя содержит преимущественно мелкие (легкие), а нижняя — крупные (тяжелые) частицы Такая система аналогична смеси двух капельных жидкостей с ограниченной взаимной растворимостью. Из рис. Х1-11 видно, что с Д1 е ш и в а е МО с т ь частицвби-нарных псевдоожиженных системах зависит от скорости ожижающего агента подобно тому, как взаимная растворимость капель- [c.490]

Движение псевдоожиженных твердых частиц может происходить через отверстия в стенках аппарата или по вертикальным трубам, связывающим его с рядом стоящими аппаратами. В зависимости от того, происходит ли истечение из отверстий в свободное пространство или в другие псевдоожиженные слои, говорят о свободном или затопленном истечении. Во втором случае два соседних слоя могут находиться в общем сосуде частицы и газ будут перераспределяться между слоями в соответствии с перепадом давлений, устанавливающимся в зависимости от высоты слоев по разные стороны разделяющей перегородки. При движении плотной фазы твердых частиц по вертикальным трубам, связанным с аппаратами для псевдоожижения, мы имеем дело с движущимися псевдоожиженными системами их результирующая скорость относительно стенок сосуда отлична от нуля, а перепад давления — постоянен. Примеры движения псевдоожиженной плотной фазы через отверстия или по вертикальным трубам легко найти в нефтеперерабатывающей промыш.ген-ности циркуляция катализатора между реактором и регенераторо.ч в установках каталитического крекинга. [c.568]

Работами советских авторов [8, 9] было установлено, что в случае трехфазной системы нужно различать начальное, промежуточное и полное псевдоожижение. Наибольшая эффективность и максимальная интенсивность процессов массообмена достигаются при полном псевдоожижении системы, поэтому знания одной лишь скорости начала псевдоожиженпя недостаточно. — Доп, ред. [c.676]

В псевдоожиженных системах из твердых частиц и газа при большой пористости образование пузырей не происходит. Отсутствует также отчетливая верхняя граница слоя. В этом случае существует возможность функционирования циркулирующих псевдоожиженных слоев при приведенной скоростн, значительно превышающей скорость свободного падения отдельных частиц (рис. 1,е). [c.154]

В псевдоожиженном слое, вследствие развитой рабочей поверхности твердой фазы, диффузия к внешней ее поверхности значительно облегчена. Благодаря малому размеру твердых частиц в псевдоожиженных системах во многих случаях частично снимаются внутридиффузионные осложнения. Лимитирующей стадией нередко является процесс сорбции компонента на поверхности твердого материала либо скорость самой химической реакции. Химические процессы, которые в случае неподвижного слоя крупнозернистого катализатора протекают в диффузионной области, при переходе к псевдоожил<енному слою часто меняют свой характер— они протекают в кинетической области. [c.267]

Выражение (аа) может быть использовано для решения обратной задачи — определения скорости, необходимой для поддержания заданной порозности однородной псевдоожиженной системы с известными характеристиками твердого материала и ожижающего агента (т.е. с известным критерием Аг ). С этой целью удобно провести линеаризацию квадратного уравнения (аа) — по канве, реализованной для Reo и 11ев. Предоставляем возможность читателю проделать этот путь самостоятельно приведем результат [c.238]

Постулируя равенство скоростей внутренней циркуляции н подъема пузырей, авторы вычисляют предельный размер пузыря в псевдоожиженных системах с помощью уравнения (1.2), подставляя /п —-д-w, = w и принимая иредэксионенту 0,792 [c.37]

Ранее указывалось, что значительное увеличение скорости газа, вызывающее двух- и трехкратное расширение слоя, снова приводит к образованию однородной системы. Сообщается, в частности [710], что улучшение однородности псевдоожижения наступает после расширения слоя на 1507о. Увеличение давления при неизменном весовом расходе газа приводит к повышению однородности псевдоожиженной системы [377, 378, 432] при одновременном уменьшении расширения слоя. В случае же повышения давления при неизменной линейной скорости газа расширение слоя возрастает и его однородность ухудшается [432]. [c.127]

Считая эту гипотезу грубой моделью псевдоожиженной системы, можно констатировать, что газовые пузыри в действительности появляются [103, 645, 672] при некотором значении скорости Шб, превышающей Шд. Максимальная скорость однородного псевдоожижения аУб зависит от свойств частиц и ожижающего агента, а также от конструкции аппаратуры. Так, в частности, приводятся примеры [247, 344, 392, 634, 645], когда неоднородное псевдоожнжение наступает при значении числа псевдоожижения, достигающем 3,4. [c.398]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология