Контакт между газом и частицам

Как канальный, так и поршневой режимы нежелательны не только из-за резких колебаний давления, которые при этом происходят, но и потому, что уменьшается степень контакта между газом и твердыми частицами. Чтобы обеспечить равномерное псевдоожижение, по-видимому, необходимо определенное распре деление частиц по размерам. Подбор соответствующего гранулометрического состава слоя в настоящее время возможен только эмпирически. [c.255]

Реакторы с псевдоожиженным слоем используются главным образом для создания контакта между газом и твердой фазой. Фактически всегда применяется стационарное псевдоожижение, при этом достаточно ясно выражен уровень слоя, а твердые частицы уда- [c.377]

В то же время, если скорость процесса в целом лимитируется химической реакцией, то представляется возможным рассматривать систему как реактор непрерывного действия с перемешивающим устройством. В промежуточном случае для расчета скорости протекания химических реакций требуется знание механизма контакта между газом и твердыми частицами. Необходимо располагать точной информацией о режиме газового потока через непрерывную фазу (т. е. идеальное вытеснение или полное перемешивание степень продольного перемешивания), скорости межфазного обмена газом, распределении пузырей по размерам, а также о соотношении диаметров облака циркуляции и пузыря. [c.336]

Одним из способов, которые используют преимущества многократного экранирования, но не требуют сложных и неудобных конструкций, является применение вакуумированных порошков. Вакуумно-порошковая изоляция представляет собой очень мелкий порошок, засыпанный между изолируемыми поверхностями. При этом, конечно, возникает теплоподвод непосредственно по твердым частицам за счет их теплопроводности, но величина его обычно мала по сравнению с тепловым излучением от поверхности с комнатной температурой к поверхности с температурой жидкого кислорода или ниже. Идеальный порошок должен иметь высокую отражательную способность и минимальный тепловой контакт между соседними частицами. Эти требования несколько противоречивы, так как лучшие отражательные свойства имеются у металлов, но металлические частицы обеспечивают также и лучший тепловой контакт. Однако эксперименты показали, что такие материалы, как вспученный перлит, аэрогель, газовая сажа, силикат кальция, диатомовая земля и другие тонко измельченные материалы, при соответствующей толщине слоя образуют эффективную преграду тепловому излучению и при вакуумировании передают очень мало тепла за счет теплопроводности. Порошки уменьшают также перенос тепла остаточным газом, и полный теплоподвод по ним не зависит от давления остаточного газа уже при значениях, меньших 10"2 мм рт. ст. [c.336]

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]

Распределение газа между фонтаном и периферийной кольцевой зоной является важным фактором при оценке эффективности контакта между газом и твердыми частицами. Характер газового потока определяли экспериментально двумя методами [c.632]

И В процессе сушки, основное достоинство фонтанирующего слоя (аналогично псевдоожиженному) состоит в хорошем перемешивании твердого материала, сопровождающемся эффективным контактом между газом и твердыми частицами. В этих процессах фонтанирование используется применительно к крупным частицам для тех же целей, что и псевдоожижение в случае мелкозернистых материалов. [c.651]

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]

В неподвижных слоях нельзя применять мелкозернистый катализатор из-за его слеживаемости й значительного гидравлического сопротивления, тогда как в псевдоожиженных слоях используются частицы малых размеров. Таким образом, при очень быстрых поверхностных реакциях, ь которых скорость диффузии в порах или через пленку может лимитировать общую скорость процесса, псевдоожиженный слой, характеризующийся хорошим контактом между газом и твердым веществом при применении мелких частиц, позволяет использовать катализатор значительно эффективнее. [c.441]

Псевдоожиженный слой позволяет проводить реакции между газами и твердыми веществами в интенсивном режиме с хорошим выходом целевого продукта. Мелкозернистость слоя обеспечивает развитую поверхность контакта между газом и твердым веществом, что весьма существенно, так как реакция протекает в основном на поверхности твердых частиц. Интенсивное перемешивание слоя обеспечивает постоянство концентраций и температуры по объему и позволяет проводить реакцию при оптимальных условиях. [c.282]

Если через слой порошка, находящийся в цилиндрическом сосуде с. пористым дном, пропускать снизу с постепенно возрастающей скоростью какой-нибудь газ, то наблюдаются следующие явления. При малых скоростях течения частицы порошка остаются неподвижными, а высота слоя и коэффициент заполнения пространства Ф постоянны. Когда градиент давления газа сравнивается с градиентом, гидростатического давления порошка, равнодействующая всех действующих на частицу сил станет равной нулю и при дальнейшем повышении скорости течения среды слой начнет расширяться. Слой порошка с достаточно крупными частицами в этих условиях расширяется равномерно контакт между соседними частицами сохраняется, но структура порошка становится более рыхлой. В более дисперсных порошках, в которых заметную роль играют силы сцепления между частицами, при достаточно больших скоростях течения среды наблюдается уже не равномерное расширение слоя порошка, а распадение его на отдельные агрегаты, между которыми образуются каналы, по которым и проходит значительная часть газа. [c.352]

Недостатками насыпных анодов являются ненадежный электрический контакт между отдельными частица.мп кускового электрода и затруднения, связанные с выводом газов и циркуляцией электролита в таком электролизере. [c.42]

Для улучшения контакта между газом и частицами в слой помещены горизонтальные решетки произвольной формы. [c.131]

Увеличение числа нсевдоожижения при постоянном значении критерия Рейнольдса возможно при увеличении скорости газа с одновременным уменьшением диаметра частиц. Уменьшение диаметра частиц в полном соответствии с работами других авторов должно привести к уменьшению коэффициента теплоотдачи. Возрастание числа нсевдоожижения приводит к увеличению проскока газа и, следовательно, к ухудшению контакта между газом и твердыми частицами. Это обстоятельство также способствует уменьшению коэффициента теплоотдачи. [c.142]

Из сказанного выше видно, что на гидродинамику процесса сушки влияет большое количество факторов. Поэтому при анализе процесса обычно устанавливаются зависимости для случая спокойного кипения, ввиду того что этот режим является наиболее выгодным обеспечивается хороший контакт между твердыми частицами и газом, хорошее перемешивание слоя. [c.17]

Наряду с преимуществом использования твердого катализатора в виде подвижного кипящего слоя , которое состоит в хорошем контакте между его частицами и газообразными реагентами, метод обладает рядом недостатков, препятствующих его широкому распространению в лабораторной практике. Во-первых, область линейных скоростей газов, при которых обеспечивается создание кипящего слоя катализатора, сравнительно узка во-вторых, при [c.34]

Адсорбция — процесс самопроизвольный и, как правило, сопровождается уменьшением изобарного потенциала поверхности независимо от того, происходит ли она при контакте между газом и твердым телом, газом и жидкостью, жидкостью к твердым телом, между двумя жидкостями и в некоторых случаях даже между двумя твердыми телами. Иначе говоря, адсорбция происходит на любой поверхности в результате проявления сил сцепления, происхождение которых связано с особенностями структуры вещества и характером расположения его отдельных частиц (атомы, молекулы, ионы). Так, например, частицы, расположенные внутри тела, находятся в иных условиях, чем частицы, расположенные на поверхности, т. е. если силовые поля частиц внутри твердого тела взаимно скомпенсированы, то поверхностные частицы затрачивают на сцепление не всю энергию, и часть ее остается свободной (рис. 1). Поэтому на поверхности сохраняется свободное силовое поле, за счет которого к твердому телу притягиваются частицы соприкасающегося с ним газа или раствора. Отсюда очевидно, что для достижения большого адсорбционного эффекта необходимо иметь возможно большую поверхность адсорбента, которая свойственна веществам, имеющим сильно пористую губчатую структуру, или веществам, находящимся в высокодисперсном состоянии. [c.14]

Как отмечалось выше, теплопередача в пористых материалах включает несколько различных, одновременно действующих механизмов распространения тепла, которые можно разделить на три основные группы теплопроводность твердых частиц, теплопроводность газа и тепловое излучение. Причем, принцип наложения отдельных механизмов распространения тепла здесь не действует, так как в пористых материалах отдельные составляющие теплового потока нельзя престо складывать. Например, присутствие газа в порах увеличивает теплопроводность твердых частиц потому, что газ улучшает тепловой контакт между соседними частицами, а при низких давлениях газа существует термомеханическая связь между газом и температурным градиентом в пористом материале. [c.152]

Такой режим работы называют поршневым псевдоожижением. Его возникновению способствуют, кроме возрастания скорости газа, увеличение размера частиц и уменьшение диаметра аппарата. Поршневой режим нежелателен, так как при нем резко ухудшается равномерность контакта между газом и твердыми частицами. [c.109]

Перенос тепловой энергии в многофазных полидисперсных средах происходит через непосредственные контакты между твердыми частицами и через разделяющий их промежуточный слой газа или жидкости. Поэтому при установлении общих закономерностей, определяющих теплопроводность горных пород, необходимо рассматривать такие факторы, как физико-химическая природа твердого вещества породы и насыщающего ее флюида, количественное соотнощение твердого вещества и газообразной или жидкой фаз, взаимное расположение компонентов и фаз и их физико-химическое взаимодействие. Перечисленные факторы при передаче тепла неравнозначны. Опыты, выполненные на упаковках из шариков с весьма различными свойствами (металл, кварц), показали, что физико-химическая природа материала частиц не определяет теплопроводности зернистой среды, так как доля тепла, передаваемого через непосредственный контакт твердых частиц, мала по сравнению с теплом, передаваемым от частицы к частице через промежуточный слой [51]. Таким образом, тепловые свойства промежуточной среды между частицами, в особенности поверхностной фазы, ее количество и пространственное расположение имеют первостепенное значение для теплопроводности горных пород. [c.116]

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]

Использование фонтанирующего слоя для проведения реакций в паровой фазе в присутствии инертных твердых частиц привлекало относительно мало внимания, несмотря на то что фонтанирующий слой обладает целым рядом тех самых свойств, которые обеспечили пшрокое применение псевдоожиженного слоя в этой области. Сюда следует отнести тесный контакт между газом и твердыми частицами, простоту подвода и вывода твердого материала, хорошее перемешивание и, следовательно, изотермичность слоя. [c.171]

Развитию кипения с образованием поршней способствует увеличение размеров частиц, увеличение скорости газа, а также уменьшение диаметра камеры. Кипение с образованием поршней нежелательно, так как в этом случае сопротивление слоя сильно колеблется, ухудшается контакт между газом и зернистым материалом, повышаются потери энергии. [c.16]

При распространении тепла в порошках принцип наложения не действует, так как в порошковых и волокнистых материалах отдельные составляющие теплопритока нельзя просто складывать. Например, присутствие газа в порошке увеличивает теплопроводность твердых частиц, потому что газ улучшает тепловой контакт между соседними частицами, а при низких давлениях газа существует термомеханическая связь между газом и температурными градиентами в порошках и волокнах. [c.340]

Было показано, что для каталитической реакции первого порядка конверсию в поршневом псевдоожиженном слое малых размеров можно рассчитать с приемлемой точностью, если межфазный перенос осуществляется преимущественно путем диффузии и если диффузионным переносом можно пренебречь. Следует ожидать, что применение теории поршневого режима приведет к заниженным результатам по сравнению с экспериментом, особенно при высоких скоростях газа, когда хороший контакт между газом и твердыми частицами вблизи распределительной решетки обеспечивает высокую степень превратцения. [c.221]

Важным параметром пузырьковых моделей является скорость обмена газом между пузырями и непрерывной фазой. Установлено, что, если принять эту скорость по рекомендациям Дэвидсона и Харрисона и Орката , получается хорошее совпадение экспериментальных и теоретически рассчитанных результатов. Вместе с тем в экспериментально исследованном диапазоне изменения рабочих параметров обеспечивается хороший контакт между газом и твердыми частицами, а доля реагента, байпассирующего через слой, в общем близка к получаемой в идеальном непрерывном реакторе с мешалками. В связи с этим результаты проведенных экспериментов недостаточно показательны для количественной оценки интенсивности обмена требуется более строгая проверка в экспериментальных условиях, позволяющих регулировать в системе скорость обмена при больших степенях байпассирования. Установлено что экспериментальные скорости межфазного обмена газом могут почти вдвое превышать рассчитанные теоретическим путем. [c.370]

С другой стороны, вертикальные стержни, охватываемые поднимающимися пузырями, занимают меньше места -и обеспечивают более развитую поверхность теплообмена. Уменьшая размер пузырей и увеличивая равномерность их респределения в слое, тонкие вертикальные стержни повышают однородность последнего и улучшают контакт между газом и твердыми частицами. Установлено в частности, что при размещении в-слое вертикальных стержней псевдоожижение становится более спокойным, а унос твердых частиц уменьшается. [c.537]

Полимерные порошки проводят тепло гораздо хуже, чем гомогенные системы, поскольку коэффициент теплопроводности большинства газов значительно ниже, чем у полимеров [/гвозд = = 0,026 Дж/(м-с-К) йпэнп = 0,182 Дж/(м-с-К)]. Площадь контакта между твердыми частицами мала. Тепло передается несколькими способами через твердые частицы, через контактные поверхности между твердыми частицами, через газовые прослойки в местах контакта, через газовую фазу, радиацией между твердыми поверхностями и радиацией между соседними порами. Ясно, что уплотнение будет влиять на большинство этих способов теплопередачи, поэтому не удивительно, что эффективный коэффициент теплопередачи чувствителен к уплотнению. Яги и Кунии [21] по экспериментальным данным построили математическую модель теплопроводности слоя частиц, которая в случае неспекшихся частиц и низких температур упрощается до следующего уравнения [c.123]

Так как бета-частицы могут проникнуть только через слой вещества весом 0,3 мг/см , для максимального использования излучения важно получить как можно большую поверхность контакта между газом и органическим соединением. Твердые вещества тщательно растирают в порошок и распределяют по стенкам сосуда в виде слоя, толщина которого в оптимальном случае должна быть около 10 мк. При метке жидкостей реакционный сосуд после отсоединения от вакуумной системы помещают в трясучку. Доля трития, поглощенного каким-либо соединением в единицу времени, уменьшается при увеличении молекулярного веса и сложности молекулы. Достигаемые удельные активности при использовании 90% трития имеют порядок десятков мкюри на 1 г и сильно зависят от вида соединения. Например, в случае мепробамата (2-метил-2-пропилпропандиол-1,3-дикарбамата) продукт обладал высокой удельной активностью (300 мкюри1г), в то время как н-гептан, полученный этим методом, имел удельную активность только 1,3 мкюри1г [26]. Тритий замещает водород в различных связях в разных отношениях. Например, в метильной группе толуола отношение трития к водороду меньше /ю того же отношения в бензольном ядре. [c.686]

Графики имеют только теоретическое значение, ибо в реальных условиях расчетные составы газов не достигаются. Для определения реальных результатов, кроме давления, температуры и состава газифицирующего агента, необходимо учитывать время контакта между газом и топливом, фракционный и элементный состав топлива, условия подачи реагирующих потоков и многое другое. Реальные результаты получают путем рещения кинетических задач с учетом диффузии в порах частиц топлива и газовом прифаничном слое, окружающем частицу. [c.55]

В неподвижном слое зерна дисперсной фазы неподвижны относительно друг друга и стенок аппарата через слой проходит поток жидкости или газа (снизу — с ограниченной скоростью или сверху). Если такой поток подается снизу с достаточно высокой скоростью, то под его воздействием может нарущиться контакт между зернами (частицами), они получают возможность перемещаться относительно друг друга и стенок аппарата — возникает псевдоожиженный слой с хаотическим движением твердых частиц и их агрегатов. Существуют системы, в которых зерна движутся относительно стенок аппарата (под действием собственного веса) практически без нарушения контакта друг с другом (т.е. без взаимного перемещения) — это движущийся слой. Наконец, часто используется перемещение дисперсной системы (сплошной и дисперсной фаз) в канале, аппарате — это транспортные системы (конечно, и ДС можно отнести к таким системам) с точки зрения гидравлики анализ движения ТС, строго говоря, следует относить уже не к внешней, а к смешанной задаче. [c.214]

С целью возможно более полной реализации преимуществ способа водной очистки были применены пенные скруббе-р ы 392-394 5 аппаратах подобного типа контакт между газом и жидкостью осуществляется в слое динамически устойчивой пены (газо-жидкостная взвесь), образующейся при прохождении газа через слой жидкости со скоростью 1,5—3,5 м1сек. Уровень слоя пены поддерживается постоянным с помощью газораспределительной решетки и определяется высотой расположения сливного порога. Первые попытки практического осуществления подобного процесса применительно к очистке отходящих газов производства фталевого ангидрида показали, что необходимо периодически очищать отверстия газораспределительной решетки от быстро забивавшей их смеси фталевой кислоты и 1,4-нафтохинона, а также систематически удалять из циркулирующего раствора твердые частицы указанных веществ. [c.147]

В этом случае контакт между твердыми частицами и газом достаточно эффективен из-за отсутствия внешнедиф -фузионного торможения. Условия контактирсжания в непрерывной фазе сходны с характерными для однородного псевдоожижения со смешением как газа, так и твердого материала, близким к идеальному. В этой фазе внешне -диффузионное торможение определяется режимом течения газа. Принято также интенсивное смешение твердого компонента по замкнутому контуру струя - непрерывная фаза - струя. [c.37]

В случае применения непористого катализатора, для оценки работы которого выбраны произвольные значения кд, картина иная. Как видно из табл. 10.1, результаты каталитической реакции в кипящем слое согласуются с данными, полученными при использовании идеального катализатора. Напротив, в фонтанирующем слое при наличии непористого катализатора с тем же размехюм частиц, что и пористый катализатор, можно ожидать более низких конверсий из-за меньшей общей поверхности первого. Результаты табл. 10.1 показывают, что фонтанирующий слой обладает серьезными недостатками по сравнению с кипящим слоем, так как неблагоприятное влияние меньшей общей поверхности больших частиц непористого катализатора сводит на нет преимущества фонтанирующего слоя, связанные с улучшением контакта между газом и твердой частицей. [c.180]

Ряд фильтровальных материалов из искусственных волокон имеет пониженную застилистость и уменьшенное живое сечение площади фильтрации. Этим в основном и объясняется снижение степени очистки газов при использовании ряда новых фильтровальных материалов без снижения скорости фильтрации. По этой причине шерстяные ткани, например ЧШ, арт. 21, обеспечивают наибольшую степень обеспыливания газов по сравнению с другими фильтровальными материалами (на основе нитрона, хлорина, полифена, стекла). Некоторые исследователи [17] связывают высокую степень очистки газов шерстяной тканью по сравнению с другими с тем обстоятельством, что ее волокна в отличие от искусственных не гладкие, а имеют микровыступы, благодаря чему увеличивается площадь контакта между осаждаемыми частицами и волокнами. [c.37]