Псевдоожижение газом

В системах жидкость — твердые частицы фиксация начала псевдоожижения не представляет серьезных затруднений, и если такая система уже переведена в псевдоожиженное состояние, она обычно является однородной (подробнее эти системы будут рассмотрены в разделе III). При псевдоожижении газом наблюдается резкое различив в поведении различных зернистых материалов некоторые из них легко переходят в псевдоожиженное состояние, другие же совершенно не способны к псевдоожижению. Образованию хорошо псевдоожиженных систем благоприятствуют, в общем, следующие свойства твердых частиц и ожижающего агента [c.42]

При псевдоожижении газами пузыри играют очень важную роль, поскольку, главным образом, именно их присутствием обусловлены различия в свойствах неподвижного и псевдоожиженного слоев. Пузыри видоизменяют поток газа через сист .иу и вызывают перемещение твердых частиц, основным результатом которого является быстрое и интенсивное их перемешивание [c.122]

В одной из недавних работ были рассмотрены различные модели переноса твердых частиц в псевдоожиженных газом слоях. В табл. У11-2, заимствованной из цитируемых работ, перечислены [c.297]

К сожалению, для псевдоожиженных газом систем отсутствует точная измерительная техника, подобная применяемой при жидкостном псевдоожижении. Например, Циглер и Холмс изучали массоперенос от неподвижной вертикальной нафталиновой пластины к псевдоожиженному газом слою результаты эксперимента [c.380]

Баскаков, базируясь на собственных и литературных данных о значениях и показал что измеренные коэффициенты теплоотдачи достаточно хорошо согласуются с вычисленными по формуле (Х,11) для частиц мельче 0,3 мм. В случае более крупных частиц, когда за время контакта с поверхностью успевают прогреться лишь один или несколько их рядов, наблюдается некоторое расхождение. В этих условиях, строго говоря, непрерывную фазу уже нельзя рассматривать как континуум с эквивалентной теплопроводностью к . Однако во всех случаях, при псевдоожижении газами умеренной температуры частиц не крупнее —2 мм характер изменения расчетных значений к вполне удовлетворительно следует эксперименту. [c.424]

Интерпретация описанных выше наблюдений на основе гидромеханической теории очень сложна Случай псевдоожижения газом представляет наибольший практический интерес, однако потоки твердых частиц и газа в окрестности единичной погруженной в слой трубы неустойчивы и пока могут быть описаны только качественно. Определенный успех в количественном описании достигнут для жидкостного псевдоожижения путем анализа устойчивой циркуляции твердых частиц с обеих сторон вставки. [c.528]

При псевдоожижении газами или парами обычно не наблюдается четкой сепарации. Из-за большой турбулентности сепара- [c.548]

Порозность плотной фазы псевдоожиженных газом систем, вполне определенная для данного материала и каждой скорости газа, может изменяться в диапазоне от 0,35 до 0,70 — в зависимости от химической природа, плотности, формы, гранулометрического состава и состояния поверхности твердых частиц i. При переходе от тяжелых сферических частиц к легким угловатым значения umf изменяются от 0,35 до 0,55 для последних материалов наблюдается дальнейшее увеличение порозности при возрастании скорости газа от Umf до значения, соот ветствующего образованию пузырей когда порозность Еть достигает 0,7. Это является следствием сложного воздействия на твердые частицы сил тяжести, трения газового потока, сцепления и адгезии [c.567]

Из рис. ХУ-3 видно, что в случае псевдоожижения газом при любом значение Qel QeЛ-Qs) превышает среднюю пороз- [c.572]

Из рис. ХУ-З следует, что при истечении из отверстия псевдоожиженной газом плотной фазы наблюдается сегрегация твердых частиц и газа это указывает на различие взаимосвязанных процессов истечения твердых частиц и ожижающего агента. Разность [c.573]

Несколько опытов было проведено со слоями, содержащими 2,4 36 и 70 кг песка. В этом диапазоне навесок материала (т. е. высот слоя) частота появления пузырей на поверхности слоя оставалась практически неизменной. Отсюда можно заключить, что изменение частоты барботажа пузырей происходит на относительно коротком расстоянии от отверстия. Эти результаты соответствуют приведенным ранее данным а также полученным при изучении барботажа пузырей, образующихся в случае ввода газа через одиночное отверстие в слой, псевдоожиженный газом . Влияние расширения слоя на коалесценцию пузырей четко иллюстрируется данными фотосъемки двухмерных слоев 1 . [c.661]

С целью снижения тепловой нагрузки на газораспределительный узел весьма перспективен радиационный способ нагрева кипящего слоя излучением нагретой поверхности, расположенной над слоем прокаливаемого материала. Печи с радиационным нагревом кипящего слоя уже прошли опытную проверку при прокаливании силикагелей и алюмосиликатов, используемых при производстве ряда катализаторов [119, 120]. Выявлены основные достоинства таких печей — возможность псевдоожижения газом с невысокой температурой, независимость подвода тепла и ожижающего агента, что позволяет использовать в качестве последнего газы, химически безвредные для прокаливания материала. Перспективны и печи с комбинированным нагревом кипящего слоя радиационным излучением свода и конвективным теплообменом с горячим теплоагентом, вдуваемым под решетку. [c.253]

Теперь вновь вернемся к псевдоожиженному слою. При рассмотрении механизма псевдоожижения газом силой Архимеда, как правило, пренебрегают, поскольку р < Рд. Однако из (1.32) [c.15]

В. Локальная структура псевдоожиженных газом слоев твердых частиц. В подавляющем большинстве технологических приложений используется псевдоожижение слоев твердых частиц газом. [c.156]

Механизм теплопереноса в псевдоожиженных газом слоях твердых частиц можно представить более отчетливо, если изучить локальную структуру течения газа и поведение частиц в слое (см. 2.8.4). [c.156]

Типы порошков. В соответствии с рекомендациями [5] при рассмотрении псевдоожиженных газом слоев твердых частиц следует различать следующие четыре типа порошков (рис. 4). [c.156]

По мере роста скорости при псевдоожижении газом в слое возникают компактные массы газа ( пузыри , каверны ), интенсивно турбулизующие твердые частицы и образующие всплески зернистого материала на поверхности. [c.113]

П. Множитель (р,.—р)/рт при псевдоожижении газами порядка единицы, а при псевдоожижении жидкостями, за исключением специальных случаев р a р,., отличается от единицы на 20—50%. Это обстоятельство объясняет то, что экспериментально наблюдаемые частоты гравитационных колебаний кипящего слоя практически одинаковы при псевдоожижении и газами, и жидкостями. [c.73]

В ряде работ 16, гл. I ], на основе визуальных наблюдений утверждается, что при псевдоожижении газами до и — ы р = = (0,1 — 0,2) кр кипящий слой однороден, а за этими пределами в нем начинают возникать пузыри и слой становится неоднородным. Для оценки граничной скорости и уз перехода однородного псевдоожижения в неоднородное предлагалось использовать критерий Фруда и различные его модификации [44, 79, 110]. [c.91]

Проводившиеся различными методами исследования структуры второй — основной — зоны кипящего слоя показывает наличие в ней определенных устойчивых закономерностей. Так, и описанные выше емкостные методы, и экспериментальные подтверждения постоянства градиента давления указывают на постоянство средней плотности р по высоте слоя, т. е. на отсутствие сегрегации частиц твердой фазы по размерам и плотности. При псевдоожижении газами подобная сегрегация наступает лишь при значительных различиях в свойствах частиц, составляющих кипящий слой, и при небольших числах псевдоожижения и/и р. когда циркуляционные потоки не в состоянии перемешать слой. [c.93]

Вычисления по (П1.42) эффективной вязкости кипящего слоя показали, что значения (Аэфф для систем, псевдоожижаемых капельными жидкостями, практически те же, что и при псевдоожижении газами, и изменяются по тому же закону с расширением слоя и с изменением плотности слоя р л = Рт (1 — о) + Рж о (для газов второе слагаемое р ео было пренебрежимо мало и не играло существенной роли). [c.165]

На рис. 111.32 нанесены в полулогарифмическом масштабе Ig N е рассчитанные по (111.57) значения N , определенные при движении различных по размерам тел в слоях псевдоожиженных газами и капельными жидкостями. [c.174]

Рис. 111.32. Зависимость критерия от е для слоев, псевдоожиженных газами и

Кроме того, необходимо, чтобы угол раскрытия конуса был бы не слишком велик (при газовом псевдоожижении < 20°). Аналогичные задачи встречаются и при псевдоожижении газом полидисперсных продуктов, а также при изменяющемся объеме газа. [c.220]

Изучение этих качественно различных систем идет по трем направлениям. Первое заключается в подробном математическом анализе, рассматривающем слой в целом как однородную массу безотносительно к деталям физики явления. Второе направление состоит в отыскании эмпирических корреляций по тенло-массооб-мену, расширению слоя и другим его свойствам применительно к запросам практики. Третье направление сводится к изучению наиболее широко распространенных неоднородных (псевдоожиженных газом) систем, т. е. к фундаментальному исследованию [c.24]

При малых расходах газ фильтруется через слой в промежутках между твердыми частицами. Если расход газа достаточен для создания перепада давления, соответствующего весу слоя,, то дальнейшее повышение расхода приведет к взвешиванию слоя. Скорость потока, при превышении которой происходит взвешивание слоя, называется скоростью начала псевдоожижения В зависимости от свойств твердых частиц (их плотности, размера, формы) скорость Ufnf может колебаться в значительных пределах. Скорость, предшествующая образованию пузырей (после того, как упаковка частиц в еще неподвижном слое стала наиболее рыхлой), называется скоростью возникновения пузырей. Однако в пределах данной главы мы не будем делать различия между скоростями начала псевдоожижения и возникновения пузырей. В случае систем, псевдоожиженных газом, можно с уверенностью считать, что весь избыток газа сверх соответствующего скорости проходит через слой в виде пузырей . [c.25]

Если в псевдоожиженном газом слое с барботажем пузырей твердые частицы обычно хорошо перемешаны, то при жидкостном псевдоожижении полидисперсцых смесей наблюдается значительная сепарация частиц по рйзмеру. Так, при псевдоожижении водой смеси одинаковых по весу полых стеклянных шариков диаметром 1,03 и 0,51 мм происходила полная их сепарация нижняя часть слоя состояла из более крупных частиц и имела меньшую порозность, чем верхняя. [c.52]

Образование газовых пузырей является наиболее поразительным свойством псевдоожиженного слоя с газообразным ожижающим агентом. Это явление легко обнаруживается при визуальном наблюдении и достаточно хорошо извест,но. Кроме особых случаев foHu будут рассмотрены позднее), при псевдоожижении газом всех зернистых материалов возникают пузыри, как и при кипении капельной жидкости. Интенсивность этого процесса возрастает с повышением скорости газа. При увеличении последней все большее числа частиц уносится из слоя, а по достижении предельной скорости витания (т. е. скорости уноса наиболее крупных частиц) полностью уносится весь слой. [c.122]

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]

В настоящее время нет удовлетворительной и законченной теории образования пузырей в псевдоожиженном газами слое. Было показано что однородный поток через слой нестаби- [c.165]

Большинство данных для систем газ — твердые частицы получено в экспериментах с идеализированными системами, во многих отношениях отличающимися от реального псевдоожиженного слоя. В связи с этим как будто следовало бы отказаться от этих моделей как от слишком идеализированных и, возможно, далеких от реальной обстановки в псевдоожиженных системах. Однако имеются очень убедительные аргзшенты в пользу моделей, описанных в данной главе. В любом слое твердых частиц, даже неоднородных по размеру и неправильных по форме, при псевдоожижении газом будут возникать пузыри, которые легко наблюдать на свободной поверхности слоя. Единственной причиной существования пузырей являются силы, заставляющие твердые частицы двигаться примерно таким образом, как описано выше. Газовый поток должен быть сходен с изображенным на рис. IV-16, так как в противном случае пузырь не мог бы существовать. Следовательно, если в слое имеются пузыри, то потоки газа и твердых частиц должны быть, но меньшей мере, подобны рассмотренным в данной главе. [c.167]

При исследовании распределения пузырей в двухмерном псевдоожиженном газом слое была установлена поперечная неравномерность потока. Ее объяснили пристеночным эффектом пузырь, поднимающийся около стенки, имеет тенденцию удаляться от нее вследствие коалесценции. Поперечная неравномерность становится более заметной по мере увеличения скорости газа и расстояния от газораспределительного устройства. Частота и размеры пузырей возрастают в центре слоя за счет периферийных зон. Ясно, что такая поперечная неравномерность потока приводит к возникновению макроциркуляции в слое. Авторы перечисляют много работ, в которых отмечалось наличие циркуляции, однако количественной информации недостаточно. [c.308]

Одна иа характерных черт псевдоожиженных газами систем, соетлит в образовании газовых пузырей, способствующих циркуляции твердых частиц и обусловливающих высокую теплопроводность слоя, но вредных с точки зрения механических и химических свойств системы. Действительно, интенсивная турбулизация, вызванная движением пузырей, может привести к истиранию катализатора. Кроме того, поскольку газовые пузыри несут с собою лишь малое количестпво твердых частиц, то возможен проскок большей части газа через слой без контакта с твердой фазой, а значит, и уменьшение общей эффективности процесса по сравнению с реактором с неподвижным слоем при тех же объемной скорости газа и массе катализатора. [c.333]

Для псевдоожиженного газом слоя крупных частиц, работающего при высоких значениях ийЬ, скорость начала псевдоожижения и , гораздо больше, чем gDУD I . Поэтому для таких слоев величина ВЕП , будет значительно превышать ВЕП, если и > 2и . Следовательно, в рассматриваемых системах процесс переноса лимитируется диффузионным сопротивлением между сегрегированными фазами (дискретной и непрерывной). [c.392]

Весьма важным для установления границ аналогии является характер движения частиц в нсевдоожиженном слое. В термостатированной капельной жидкости ее состояние определяется пульсационным движением молекул. В однородном псевдоожиженном слое механизм диффузии твердых частиц подобен молекулярному . При псевдоожижении газом твердые частицы также совершают нульсационные перемещения , но с увеличением скорости газа начинает доминировать движение не отдельных частиц, а их агрегатов > , что аналогично движению турбулентных вихрей в капельной жидкости. Вихревой механизм переноса в нсевдоожиженном слое обусловлен движением газовых пузырей и граничными эффектами. Вблизи поверхностей и деталей (даже в отсутствие пузырей) нарушается равномерность распределения скоростей ожижающего агента и возникает направленная циркуляция твердого материала, аналогично конвективным токам в нетермостатированном сосуде с капельной жидкостью. Следует подчеркнуть, что граничные эффекты в псевдоожиженном слое выражены резче, чем в капельной жидкости. [c.495]

Для объяснения механизма уноса твердых частиц из псевдоожиженного газом слоя воспользуемся анализом подъема газового пузыря. Последний образуется у распределительной решетки и, проходя через слой, увлекает с собою мелкие и крупные частицы, которые могут покидать слой со скоростями, значительно превы-шаюп] ими среднюю скорость газа. [c.554]

Псевдоожижение в плотной фазе обычно ассоциируется с неоднородными системами, возникающими при использовании газов в качестве ожижающего-aieuma. Для жидкостного псевдоожижения характерны плавное расширение слоя и монотонное увеличение порозности от mf до 1 — в диапазоне от скорости начала псевдоожижения Umf до скорости витания Uf. В случае псевдоожижения газами расширение слоя ограничено и при скоростях, превышающих Umf, появляется фаза пузырей, выделяющихся из плотной фазы и практически не содержащих твердых частиц. С возрастанием скорости газа объем плотной фазы изменяется незначительно, но перемешивание в слое становится более-интенсивным и количество газа, проходящего через слой в виде пувырей, повышается. [c.567]

Стокель также изучал истечение псевдоожиженной газом плотной фазы из насадков, но цель его работы состояла, прежде всего, в определении высокоэффективных (энергетических) профилей потока, а не в изучении истечения псевдоожиженных систем из аппаратов. В результате были выявлены сходство и различия в движении газа и его смеси с твердыми частицами в устройствах разного живого сечения, а также учтены изменения плотности газа и порозности псевдоожиженной системы в направлении движения твердого материала. [c.583]

Фонтанирование может быть получено при использовании жидкостной струи вместо газовой. Однако жидкостное фонтанирование, по всей вероятнооти, не представляет особого интереса, поскольку оно не имеет никаких очевидных преимуществ перед однородным псевдоожижением частиц, которое (в отличие от неоднородного — при псевдоожижении газом) является эффективным как для крупных и одинаковых по размеру, так и для мелких частиц зернистых материалов. [c.624]

А. Введение. Основные особенности поведения псевдоожиженных систем описаны в 2.2.6, а также, например, в работах [1—4]. Частицы в условиях ожижения поддерживаются воздействующей на них силой сопротивления жидкости, текущей вверх через слой. Системы, псевдоожиженные газом, характеризуются сильным перемешиванием, возникающим внутри объема слоя при подъеме газовых пузырей . Объемная скорость двих ения таких пузырей приблизительно равна скорости газа, необходимой, чтобы [фивести слой в состояние ожижения, т. е. [c.445]

При псевдоожижении газами р С Рх и соотношение (II.25) принимает более простой вид Упуз = 0,71 1/ пуз, справедливость которого была подтверждена опытами со впуском крупных пузырей при и, немного превышавшей / р- Вопрос о размерах пузырей, естественно возникающих в неоднородном кипящем слое вблизи от распределительной решетки, до сих пор не получил окончательного разрешения. Более того, в опытах [75] (рис. 11.16) на двухмерных слоях показано, что такие естественно возникающие пузыри не только поднимаются и растут, но могут опускаться и исчезать — охлопываться. [c.76]

Наконец, двухфазная модель дает качественное и полуколиче-ственное объяснение того, что в случае псевдоожижения газами при и л (1,1—1,2) кр режим кипения слоя становится резко неоднородным. Когда размеры образующихся пузырей становятся заметно больше диаметра зерен, спокойно кипящий однородный псевдоожиженный слой переходит в неоднородный (см. рис. 1.13), наступает, как говорят, агрегативное псевдоожижение [44, 79]. При близости плотностей псевдоожижающей среды р и твердых частиц р,. (псевдоожижение легких частиц жидкостью [c.77]

Наиболее широкое применение особенно при псевдоожижении газами получили измерения с помощью емкостных зондов [921. Эти зонды представляют собой электрические конденсаторы различной конфигурации, погружаемые в кипящий слой. Элек- [c.81]

Процессы второй группы обязательно сочетаются с процессами первой группы например, в любом непрерывном процессе всегда присутствуют перемещение твердого материала, смещение или сепарация. В рассматриваемых процессах происходит тепло-, а иногда и массообмен между твердыми частицами и псевдоожижа-ющей средой — газом или жидкостью, а также теплообмен кипящего слоя со стенками аппарата либо погружными теплообменными поверхностями. В большинстве промышленных процессов используется псевдоожижение газом, тогда как псевдоожижение капельной жидкостью (например, при массовой кристаллизации, растворении, некоторых способах очистки сточных вод и др.) используется много реже. Наконец, в совмещенных процессах грануляции — кристаллизации одновременно участвуют твердая, жидкая и газовая фазы (псевдоожижающая среда). [c.209]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология