Неподвижный слой давление распределение перепад

В работе [311] были проведены расчеты распространения струи в неподвижном зернистом слое и уменьшения неравномерности распределения скорости, обусловленной входным устройством, показанным на рис. 4.30,а. Результаты расчета и эксперимента представлены на рис. 4.34. Скорость потока и определяли по перепаду статических давлений в горизонтальных сечениях слоя. Струя проникает на значительную глубину, а свободное надслоевое пространство улучшает распределение. [c.233]

Известно, что среднее время пребывания твердых частиц в неподвижном псевдоожиженном слое (время удержания) примерно пропорционально перепаду давления в единице толщины слоя однако эта зависимость не учитывает распределения твердых частиц внутри слоя. В то же время неравномерное распределение частиц при каталитических реакциях может вызвать высокий расход катализатора, низкую конверсию, чрезмерную интенсификацию побочных реакций, понижение коэффициента полезного действия установки и т. д. Время удержания твердых частиц в псевдоожиженном слое можно определить путем измерения перепада давления, но этот метод недостаточно точен, поскольку значительная часть энергии газового потока расходуется на ускорение движения частиц и преодоление трения. Скорость перемещения частиц в реакционном пространстве является важной переменной, характеризующей протекание каталитических реакций. Однако определение этого параметра в условиях переноса катализатора представляет значительные трудности, если нет возможности непосредственно Измерить время удержания катализатора и установить его распределение в слое. [c.235]

Если задаться целью повышать давление в колонке, оставляя постоянной среднюю линейную скорость подвижной фазы вдоль колонки, т. е. поддерживать перепад давления АР в колонке практически неизменным, то, как было отмечено выше, уменьшение коэффициента распределения сорбатов, носящее экспоненциальный характер, приводит к более суш ественному уменьшению времени удерживания веществ, проявляющих большую растворимость в неподвижной фазе. Следовательно, быстродействие колонки находится в непосредственной связи не только с перепадом давления, создающим поток элюента через слой сорбента, но и с [c.62]

Другой способ уменьшения перепада температур — снижение скорости нревращения. Для гетерогенных реакций в реакторе с неподвижным слоем этого можно достигнуть, например, разбавлением каталитической фазы инертным материалом, имеющим хорошую термическую проводимость. В этом случае радиальные температурные перепады могут быть более или менее сглажены. Математические поправки для радиального температурного распределения, если оно все же существует, были рассмотрены в работе Изотермические условия также можно создать снижением концентрации реагента, либо путем разбавления инертным веществом, либо, в случае газов, уменьшением давления (ле Гофф, Боннетен и Леторт [c.237]

Преимуществом реакторов с боковым вводом реакционной смеси и радиальных реакторов с неподвижным слоем перед аксиальными является большая площадь поверхности, приходящаяся на единицу объема зернистого катализатора, что позволяет использовать низкие перепады давления на слое. Однако такие аппараты могут иметь неоднородное распределение газа (реак-цнонной смеси) но их длине. Как показано [1], это может существенно повлиять на конверсию и селективность химических превращений и, в конечном счете, на эффективность работы реактора. Умение рассчитать течение газа в слое катализатора в таких аппаратах и, согласно расчету, управлять потоком, изменяя соответствующие характеристики аппарата, является весьма актуальной задачей. [c.67]

Если в качестве неподвижной фазы взять мелкоизмельченный сорбент и наполнить им трубку (стеклянную или металлическую), а движение подвижной фазы (жидкости или газа) осуществлять за счет перепада давления на концах этой трубки, то последняя будет представлять собой хроматографическую колонку, называемую так по аналогии с ректификационной колонкой для дистилляционного разделения. Разделяемая смесь веществ вместе с потоком подвижной фазы поступает в хроматографическую колонку. При контакте, с поверхностью неподвижной фазы каждый из компонентов разделяемой смеси распределяется между подвижной и неподвижной фазами в соответствии с его свойствами, например адсорбируемо-стью или растворимостью. Вследствие непрерывного движения подвижной фазы лишь часть распределяющегося компонента успевает вступить во взаимодействие с неподвижной фазой. Другая же егО часть продвигается дальше в направлении потока и вступает всу взаимодействие с другим участком поверхности неподвижной фазы. Поэтому распределение вещества между подвижной и неподвижной фазами происходит на небольшом слое неподвижной фазы толькО при достаточно медленном движении подвижной фазы. Поглощенные неподвижной фазой компоненты смеси не участвуют в перемещении подвижной фазы до тех пор, пока они не десорбируются и не будут снова перенесены в подвижную фазу. Поэтому каждому из них для прохождения всего слоя неподвижной фазы в колонке потребуется большее время, чем для молекул подвижной фазы. Если молекулы разных компонентов разделяемой смеси обладают различной степенью сродства к неподвижной фазе (различной адсор-бируемостью или растворимостью), то время пребывания их в этой фазе, а следовательно, и средняя скорость передвижения по колонке различны. При достаточной длине колонки это различие может привести к полному разделению смеси на составляющие ее компоненты. [c.8]

В случае газофазных реакций на твердых катализаторах реакторы с псевдоожиженным слоем имеют определенное преимущество перед реакторами периодического действия или трубчатыми реакторами непрерывного действия. Кроме преимущества, определяемого легкостью механического перемещения катализатора, высокий коэффициент теплопередачи от стенки к слою обеспечивает легкость теплопоглощения или теплоотдачи. Более того, вследствие движения твердых частиц весь газ находится в реакторе, по существу, при одной и той н е температуре, образуя с твердым телом непрерывную гомогенную фазу. Еще одно достоинство этого реактора заключается в том, что величина доступной внешней поверхности здесь больше, чем Б реакторе с неподвижным слоем, так что реакции, лимитирующиеся диффузией в порах, будут давать более высокие степени превращения в режиме псевдоожиженного слоя. В задачи данной книги не входит проведение обсуждения механики псевдоожижения, и мы дадим лишь ссылки на соответствующие работы и исследования, выполненные различными авторами 144—46]. Достаточно сказать, что при пропускании газа снизу вверх через слой твердого тела имеет место падение давления в этом слое, которое непрерывно усиливается но мере течения газа. В конце концов наступает момент, когда подъемная сила, действующая на твердые частицы, становится равной весу частиц. С увеличением скорости течения газа подъемная сила такя е возрастает и поток поднимает частицы, увеличивая нри этом объем зазоров между частицами в слое катализатора. Неподвижный слой продолжает в результате расширяться до тех пор, пока не достигнет состояния наиболее рыхлой упаковки. Любое дальнейшее увеличение скорости газа вызывает разделение частиц друг от друга, и они переходят в состояние свободного парения. Весь слой находится теперь в псевдоожиженном состоянии. Теперь уже любое увеличение потока газа не сопровождается соответствующим увеличением перепада давления, так как скорость потока газа при течении через зазоры между частицами уменьшается вследствие расширения слоя. Увеличение потока газа выше точки начала псевдоожижения вызывает увеличение объема пустот внутри слоя. В конце концов достигается точка, когда газ начинает прорываться через слой в виде пузырей. Псевдоожиженный слой становится тогда очень похожим на кипящую жидкость. Образующиеся пузырьки газа движутся вверх через твердые частицы, которые находятся теперь в состоянии непрерывного движения. В случае газофазных реакций, катализируемых твердыми катализаторами, для предсказания рабочих условий чрезвычайно важно знать распределение времени контакта газа по слою. [c.433]

Исследования проводились на установке, изображенной на рис. 1, основной частью которой является аппарат прямоугольной формы сечения (1) с размерами в плане 100x122 мм, выполненный из оргстекла. Аппарат имеет разъемную по высоте боковую стенку (2) для формирования угла естественного откоса. Нижняя часть аппарата выполнена в виде усеченного конуса (3) с углом раскрытия 30° и газораспределительной решетки, обладающей большим сопротивлением, с параметрами живое сечение — 2%, б от=1,75 мм. Выбор газораспределительного устройства с большим сопротивлением обусловлен разной высотой неподвижного слоя по длине аппарата. Такая распределительная решетка приводит к равномерному распределению газового потока по сечению аппарата. Расход воздуха контролировался при помощи диафрагмы в паре с жидкостным дифференциальным монометром. Перепад давления в слое измерился наклонным дифференциальным монометром. В качестве монометрической жидкости в обоих случаях применялась вода. [c.78]

Крамере, Вийнхеймер и Рийкс [2] провели подробное исследование соотношения между эффективностью капиллярной колонки и перепадом давления, исходя из результатов работ Гиддингса [8, 11] и Штернберга 132]. Указанные авторы рассмотрели такую область давлений, в которой константа распределения не зависит от давления. Они предположили, что на стенку капилляра нанесен гомогенный слой неподвижной фазы, а для ламинарного течения газа-носителя выполняется соотноше ние [c.25]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология