Частицы пребывания в слое

Несмотря на эффективное перемешивание и контакт между газом и твердым материалом в фонтанирующем слое, до настоящего времени его не удалось использовать в качестве каталитического реактора. Возможно, что это обусловлено истиранием твердых частиц в фонтане. Хотя интенсивность истирания при небольшой продолжительности пребывания частиц в слое не должна быть слишком большой (если, конечно, частицы не являются чрезмерно хрупкими), тем не менее суммарный эффект истирания за длительный период работы каталитического реактора, видимо, окажется неприемлемым. Истирание частиц нередко отмечалось даже при кратковременном их пребывании в слое, и хотя оно выгодно при осуществлении некоторых технологических процессов (см. выше), тем не менее истирание накладывает определенные ограничения на область применимости техники фонтанирования. Не исключено, что в этом аспекте могут играть существенную роль такие факторы, как конструкция входного отверстия и геометрия слоя, что может дать некоторую возможность воздействовать на интенсивность истирания. Этот вопрос для фонтанирующего слоя требует дальнейшего изучения. [c.652]

Процессы на отравляющемся катализаторе. Интенсивность движения твердых частиц в кипящем слое позволяет непрерывно вводить в реактор свежий катализатор взамен равного количества отработанного. Благодаря этому в кипящем слое можно проводить в стационарном режиме процессы, идущие на катализаторах с быстро падающей активностью . При не слишком больших скоростях подачи свежего катализатора смешение частиц в кипящем слое можно считать идеальным, и функция распределения времени пребывания частицы в слое определяется формулой (см. раздел УП.З) [c.315]

Сравнение результатов, полученных в примерах ХИ-3 и ХИ-4, показывает, что уное частиц из слоя не очень сказывается на величине степени превращения. Даже напротив, как следует из задач к данной главе (стр. 365 сл,), степень превращения твердого вещества можно повысить, организуя процесс так, что часть твердого вещества будет выноситься из слоя. На первый-..взгляд это утверждение кажется удивительным, но его очевидность станет.понятной, если учесть, что прп освобождении от пыли (которая реагирует в течение, короткого времени) более крупных частиц время пребывания их в слое увеличивается, а степень превращения возрастает. Положение о том, что в псевдоожиженном слое остаются преимущественно крупные частицы, наглядно иллюстрируется рис. ХИ-22. [c.364]

Среднее время пребывания частиц в слое [c.449]

Время пребывания отдельных твердых частиц в слое может значительно отличаться от среднего времени То. [c.449]

Для технологических расчетов систем с псевдоожиженным слоем твердой фазы важное значение имеет величина внутренней циркуляции твердой фазы, определяющая время пребывания частиц в слое и время эффективного контакта фаз. Для расчета внутренней циркуляции твердой фазы [д, кг/(с-м2)] используется зависимость [15, 24] [c.172]

Очевидно также, что величина частиц не оказывает никакого влияния на объемную производительность, на время пребывания материала в печи и на линейную скорость его перемещения. В этом можно легко убедиться, рассматривая траектории любых частиц в слое (см. рис. 2.5 и 2.6). Действительно, в какой-нибудь элемент времени на поверхность слоя выходит определенный отрезок дуги - траектории или определенный элемент площади сечения слоя, расположенный на этой дуге. Этот элемент площади сечения может в одном случае состоять из одной частицы и в другом - из частиц (где со - отношение линейных размеров частиц в обоих случаях). Если. например, во втором случае линейные размеры частиц в два раза меньше, чем в первом, то на том же элементе площади сечения будут находиться уже не одна, а четыре частицы. Если мы будем рассматривать объем, заключенный между двумя поперечными сечениями потока с расстоянием между ними, равным линейному размеру частицы, принятому для первого случая, то в первом случае на поверхность слоя выйдет только одна частица, а во втором - со частиц, т.е. 8 частиц. Угол скатывания частиц в обоих случаях как по отношению к плоскости поперечного сечения, нормальной к оси цилиндра, так н по отношению к плоскости сечения по оси цилиндра, будет одним и тем же, если угол естественного откоса материала в обоих случаях одинаково. Хотя число поступательно переместившихся частиц во [c.76]

Время пребывания каждой отдельной частицы в слое зависит от окорости ее перемещения и пути рециркуляции. [c.499]

Первые освоенные в промышленности аппараты с псевдоожиженным слоем активного угля были, естественно, далеки от совершенства и имели ряд существенных недостатков. Прежде всего, отсутствовал противоток взаимодействующих фаз, поэтому НС полностью использовалась адсорбционная емкость активного угля, выводимого из аппарата на регенерацию. Циркуляция твердой фазы во всем объеме аппарата приводила, с одной стороны, к снижению движущей силы процесса, а с Другой — к неравномерности времени пребывания частиц адсорбента и отсюда к различной степени отработки активного угля. Для 1 странения отмеченных недостатков, свойственных в наибольшей степени однокамерным аппаратам, прибегают к секционированию псевдоожиженного слоя, преследуя при этом две основные цели приблизить характер протекания процесса к условиям идеального вытеснения очищаемой жидкости и адсорбента и устранить неравномерность времени пребывания частиц в слое. Принципиальные схемы секционирования аппаратов с псевдоожиженным слоем, образованным паро- или газообразным ожижающим агентом, приведены в [28]. На рис. У1-19 показаны некоторые варианты секционирования адсорберов. [c.159]

Непрерывный процесс. При непрерывном проведении процесса в аппарате с псевдоожиженным слоем интенсивное перемешивание частиц приводит к значительной неравномерности времени пребывания отдельных частиц в слое. Вследствие этого в слое и на выгрузке из него частицы адсорбента будут отработаны в различной степени. Эффективность поглощения вещества всем слоем при непрерывном процессе будет величиной постоянной, определяемой суммарной скоростью поглощения всеми работающими зернами адсорбента. Поэтому при постоянной скорости подвода вещества по высоте слоя устанавливается определенный стационарный профиль распределения концентраций. [c.212]

Меченые радиоактивным изотопом частицы неоднократно применялись при исследовании процессов перемешивания в псевдоожиженном слое и определении времени пребывания частиц в нем [5—11], однако ни в одной из опубликованных работ непрерывная регистрация положения частицы в слое по объему не производилась. [c.389]

Распределение времени пребывания частиц мол<но охарактеризовать с помощью плотности вероятности [529], однозначно определяемой через вероятность выхода частиц из слоя (1 —х). [c.196]

На рис. УМ9 приведена зависимость величины (1—л ) от т/зо при различном распределении общего количества твердого материала От по секциям (при разных 0,1/0,), или, что то же самое, при разных значениях 1/30. Как видно из рис. У1-19, наиболее узким получается спектр времени пребывания частиц в слое в целом при одинаковом среднем времени пребывания частиц в разных секциях 2 1=2 2 = 0,5 2о, т. е. при одинаковых количествах твердого материала в разных секциях 0,1 = 0,2- Чем больше величина гх/ха отклоняется от 0,5 (в сторону нуля или единицы), тем больше кривая 1 —х = /(т/го) приближается к характеристике односекционного аппарата, совпадая с ней при 21/20 = 0 или 21/20=]. Заметим, что для величин 21/20, равных 0,1 и 0,9 или 0,3 и 0,7 (вообще для равных 21/20 и 1—21/20), кривые —x = f(x/zQ) совпадают. [c.199]

Рис. 4, Аппаратура для исследования времени пребывания частиц в слое (при противотоке)

Во втором эксперименте изменялись скорости подачи частиц для того, чтобы сохранить постоянными два значения времени пребывания частиц в слое. Были использованы высокие значения отношения L/D, и, таким образом, влияние отношения L/D становилось более заметным. [c.111]

Многоступенчатость процесса повышает его тепловую экономичность, но что еще более важно — обеспечивает необходимое распределение времени пребывания твердых частиц в слое. Истечение твердых частиц из одноступенчатого слоя приближается к движению без перемешивания, в то время как крупные фракции твердого мате- [c.42]

Измерение времени пребывания частиц в слое при непрерывной подаче и выгрузке материала = 8,9 см, Lf dt= —ЪQ Стеклянные шарики 6,12 u f [7] [c.135]

За исключением простейших случаев для нахождения функций распределения по времени пребывания и размерам частиц в слое всегда необходимо применять метод проб и ошибок к счастью, эта процедура достаточно ясна и универсальна. [c.282]

Широкий спектр времен пребывания частиц в слое приводит к неодинаковому изменению их свойств это особенно нежелательно в тех случаях, когда стремятся к высокой степени превращения частиц. Однако кривую функции распределения можно существенно сузить, переходя от однослойного реактора к многослойному, как показано на рис. Х1-3. При N слоях равного размера, в каждом из которых имеет место режим идеального смешения, и при отсутствии уноса частиц для каждого слоя имеем [c.283]

Рис. Х1-2. Экспериментальная и расчетная функции распределения времени пребывания частиц в слое ТЕи) = 1(Ш) [1,4].

Функции распределения времени пребывания частиц в слое и в каскаде реакторов изображены на рис. Х1-4. [c.283]

Здесь рассмотрены лишь непрерывные процессы роста и измельчения частиц, так что данные уравнения непригодны для описания дробления или агломерирования твердой фазы. В более сложных случаях приходится применять обобщенную функцию распределения времени пребывания и размеров частиц в слое [8]. [c.296]

Конверсия отдельной частицы, Хв зависит от длительности ее пребывания в слое. Зная лимитирующие условия процесса, конверсию можно опреде.лить из уравнений (XV,5), (XV,7) или (XV,10). Однако времена пребывания отдельных частиц в слое неодинаковы поэтому степени превращения вещества частиц могут быть разными. [c.415]

Многослойный реактор. При проведении реакции в одноступенчатом аппарате значительная часть поступающих частиц слишком быстро уходит из слоя, поэтому для достижения достаточно высоких степеней превращения требуется подчас очень большой реактор. Применение многоступенчатых аппаратов, работающих по принципу противотока или перекрестного тока, позволяет снизить проскок частиц, создать распределение времени пребывания частиц в слое, близкое к режиму идеального вытеснения, и уменьшить объем реакционного пространства, что особенно важно для достижения высоких степеней превращения в твердой фазе. [c.417]

Чаще всего самый маленький коэффициент теплоотдачи реализуется на инутренней стороне трубы, но использование развитой поверхности пропагандируется в совсем других ситуациях (например, при охлаждении жидким металлом, текущим через трубы). Другое 11риме-нение оребренных труб дано в конструкции высокоэффективных с мелкими слоями теплообменников для регенерации теплоты отработавших газов [20]. В этом последнем примере области между ребрами ведут себя как раздельные разбавленные слои и пузыри сохраняют неизменный размер из-за близости расположения ребер, которое может составлять 3—5 мм, или в 15—20 раз превышать диаметр частиц. В таких объемах расширение слоя может достигать 400 ( нрн все еще высоких коэффициентах теплоотдачи от слоя к стенке вследствие очень коротких вре.мен пребывания частиц у теплоотдающей поверхности. Отнесенные к площади внешней поверхности трубы коэффициенты теплоотдачи равны примерно 4 кВт/(м -К). Из-за того что частицы в слое имеют очень большую площадь поверхности, через которую передают теплоту газу, может быть достигнута очень хорошая регенерация теплоты от газа необходимо только использовать мелкие слои. Таки.м образом, эти конструкции могут действовать без повышения гютерь давления, т. е. без недостатка, присущего системам с более глубоким погружением в слой. Обычно такая установка может действовать при полных потерях давления около 50 мм по водяному манометру при использовании вдува от вытяжных вентиляторов для обеспечения течения горячего ожижающего газа через слой. Максимальные коэффициенты теплоотдачи, отнесенные к полной площади, выражаются зависимостью, предложенной в [21], [c.450]

Характерным для псевдоожиженного слоя является нерав[[Омер-ность пребывания частиц в слое реакционной или нагревательной зон. На рис. 20 показана схема распределения частиц по времени их пребывания в реакционном аппарате с псевдоожиженным слоем. Кривая распределения образует с осями графика площадь, равно- [c.82]

Существует много попыток создать физическую и математическую модели движения псевдоожижающей среды и частиц в кипящем слое. Полученные результаты носят скорее академический, чем практический характер, настолько сложна взаимосвязь между движением среды и частиц. Проведенные с помощью меченых атомов исследования показывают, что идеальное пере-мещивание твердых частиц достигается в течение нескольких секунд (не более 10), в то же время пребывание частиц в слое по требованиям прогрева и технологии измеряется величинами в десятки раз большими. С другой стороны, для скоростей газовой фазы, характерных для спокойного псевдоожижения, время пребывания этой фазы в слое не превышает 1 с. [c.137]

При Якр =1 м и — гюкр == 0,1 1 м/с время полного смешения частиц по высоте будет составлять 2—40 с, что обычно пренебрежимо мало по сравнению со средним временем пребывания частиц в слое. Поэтому практически можно полагать, что в течение всего времени пребывания в слое частицы находятся в состоянии идеального перемешивания по высоте. Температуру частиц по высоте слоя также можно считать одинаковой, учитывая, в случае необходимости, неравномерность температур только в горизонтальном направлении. [c.96]

Свойства частиц, составляющих слой, определяются их ролью в технологическом процессе зернистый материал может быть сырьем, промежуточным или конечным продуктом технологического цикла, являться сорбентом или катализатором, служить в качестве инертной насадки для увеличения поверхности контакта взаимодействующих сплошньгх сред и снижения дисперсии времени их пребывания. [c.555]

Таким образом, для сужения спектра времени пребывания частиц в спевдоожиженном слое следует задержать их внедрение в слой. Это может быть осуществлено путем увеличения отношения высоты слоя к его диаметру (если ввод и вывод материала осуществляются на противоположных концах слоя), размещения в слое вставок, затрудняющих перемещение твердого материала от точки ввода к точке вывода. Наконец, к сужению спектра приводит секционирование аппарата (см. рис. У1-16, б), обеспечивающее движение материала из секции в секцию только в направлении от входа к выходу. Если принять, что внедрение частиц в слой в пределах каждой секции происходит мгновенно (т. е. при то- 0), то нижние ветви кривых 1—х = /(т/2о), в отличие от изображенных на рис. У1-17, должны начинаться в точке (О, 0), тогда как верхние ветви (при т>2о) при секционировании будут весьма близко следовать характеру кривых на рис. VI-17. [c.195]

В приведенных выше рассуждениях о времени пребывания частиц в слое было постулировано полное (мгновенное или с определенной задержкой То) перемешивание твердых частиц. В реальных условиях при движении материала от входа к выходу из слоя, даже в пределах одной секции, псевдоожил<енный слой лишь при-блил ается к системе с полным перемешиванием твердой фазы [181, 247, 344, 434, 435, 718, 729, 751], причем степень этого приближения зависит от ряда факторов. Впрочем, в отдельных случаях достигается практически полное перемешивание твердых частиц [229], и экспериментальные данные совпадают с приведенными выше теоретическими зависимостями (рис. VI-20). В других случаях наблюдается заметное отклонение от теории [434, 435, 665, 751 и др.], как это иллюстрируется на рис. У1-22. [c.203]

Третий метод заключался в добавлении в слой радиоак-тнвны.ч частиц. Индикаторный материал ничем не отличался от основного материала слоя, кроме радиоактивности. Метод применялся для проведения непрерывных опытов в аппаратуре, где основным материалом служила медная дробь, а в качестве индикатора использовались такие же медные частицы, но радиоактивные. Медные частицы выгружали из слоя с помощью щнека, установленного в нижней части аппарата, а потом пневмотранспортером через циклон подавали в верхнюю часть слоя. Каждый проход меченой частицы через слой регистрировался сцинтилляционным счетчиком и самопигпу-щим прибором, что давало возможность определить время пребывания частицы в слое. [c.89]

Следующий раздел (гл. IV—VIII) посвящен анализу кинетики процессов в слоях. Для объяснения общих характеристик движения газа через слой (гл. IV—VI) излагается применение разработанной теории для расчета скоростей межфазового тепло- и массообмена (гл. VII) и для каталитических реакций (гл. VIII). Затем рассматриваются вопросы теплообмена слоя с поверхностью (гл. IX), уноси увлечение частиц псевдоожижающим агентом (гл. X), укрупнение, истирание и распределение времени пребывания частиц в слоях (гл. XI). [c.31]