Двухфазная модель

ДВУХФАЗНАЯ МОДЕЛЬ РЕАКТОРА С ПСЕВДООЖИЖЕННЫМ СЛОЕМ КАТАЛИЗАТОРА [c.120]

Применение электронно-вычислительной техники в последние годы позволило решать численными методами многие задачи, связанные с процессами переноса в зернистом слое, при -расчете этих процессов в промышленных аппаратах и при обработке опытных данных, полученных на экспериментальных установках. При этом появилась возможность использовать двухфазные модели зернистого слоя, учитывающие разницу температур между обеими фазами и теплообмен между ними. Ниже рассмотрены некоторые задачи, связанные с методами экспериментального исследования теплопереноса в зернистом слое и требующие учета гетерогенной структуры слоя. [c.168]

Из множества физических и математических моделей процессов в псевдоожиженном слое [20, 25, 32, 551 в настоящее время применительно к химическим реакторам, более обобщенной моделью, по-видимому, следует считать двухфазную модель [1221. [c.120]

Кроме рассмотренных, известны и другие модели структуры потоков, предложенные для специальных случаев. Так, применительно к псевдоожиженному слою разработана и исследована [68] двухфазная модель с поршневым течением фаз и обменом между ними. Для реакторов с неподвижным слоем катализатора предложена [69, 70] модель структуры потока, по которой неподвижный слой представляет собой ряд параллельных диффузионных каналов с различной степенью перемешивания и с примыкаю- [c.30]

Математическая модель. Уравнения этой модели при условии изотермичности процесса находят из уравнений материального баланса для потока газа. Для составления их выделим в реакторе, имеющем высоту насыпного и рабочего слоев катализатора VI Ь ш площадь сечения Р, элемент объема длиной 1 (рис. 42). В соответствии с двухфазной моделью представим этот элемент в виде двух составляющих — одной для плотной фазы (индекс 1 ) — другой для фазы пузырей (индекс 2 ), Введем следующие обозначения [c.121]

Линейные скорости газа в двухфазной модели связаны зависимостью [c.122]

Применение двухфазной модели для исследования и расчета химических реакторов с псевдоожиженным слоем катализатора возможно лишь при знании коэффициентов Д и р. Как показано в работах [31, 45], эти коэффициенты зависят от масштаба реактора и, следовательно, те значения, которые можно получить на лабораторных и опытных установках, не могут быть использованы при масштабном переходе. Поэтому было предпринято ряд попыток получить обобщенные зависимости (графические или в виде уравнений) для и Р от размеров и конструктивных особенностей реакторов в присутствии химических реакций [124] и без них [31]. [c.127]

Рис. 43. Корреляция опытных данных продольного переноса в двухфазной модели

В целом графические зависимости для Рег ж N ъ том виде, как они представлены на рис. 43 и 44, не дают возможности однозначно судить о влиянии свойств газа и размеров частиц на Дг и р. Тем не менее, они могут быть использованы для ориентировочной оценки значений Оь и Р при расчетах по уравнениям двухфазной модели. [c.129]

Случай 1 [ТУ О, (Р 0)1 соответствует режиму идеального вытеснения по газу без всякого обмена с плотной фазой. При этом двухфазная модель характеризуется лишь двумя параметрами перемешиванием плотной фазы и долей газа в пузырях. Такой вариант двухфазной модели [c.129]

При этом уравнения чаще получаются не решением дифференциальных уравнений двухфазной модели, а прямо из уравнения материального баланса в слоях катализатора. [c.130]

Случай 2 [Л -у со, (р оо)]. Эти условия соответствуют интенсивному межфазному обмену, при котором концентрация в плотной фазе равна концентрации в фазе пузырей и, следовательно, — С, = 0. С учетом последнего равенства вместо двухфазной модели псевдоожиженный слой можно рассматривать как однофазную систему, описываемую уравнением [c.130]

ПРИМЕНИМОСТЬ ДВУХФАЗНОЙ МОДЕЛИ [c.131]

Двухфазная модель реактора с псевдоожиженным слоем катализатора является сравнительно новой и разработку ее основных положений пока нельзя считать законченной. Экспериментальные исследования с целью проверки теории двухфазной модели малочисленны и их результаты в известной мере противоречивы. Это, в первую очередь, относится к определению величин скорости газа в плотной и газовой фазе. [c.131]

В целом несмотря на простоту и универсальность уравнений двухфазной модели, пока нельзя достаточно точно установить границы применимости двухфазной модели для процессов в псевдоожиженном слое. [c.132]

Модели реакторов с рециркуляцией. ... Глава VI. Двухфазная модель реактора с псевдоожиженным [c.176]

Применимость двухфазной модели...... [c.176]

Математическое моделирование процесса в псевдоожиженном слое проведено с использованием двухфазной модели [16]. Расчет показал, что при применении в -реакторе специальных внутренних устройств, разбивающих пузыри и увеличивающих коэффициент межфазного обмена, показатели процесса дегидрирования в псевдоожиженном слое не уступают показателям процесса в трубчатом реакторе, приближающемся к реакторам идеального вытеснения. [c.689]

Приведенные выше (см. стр. 140) схемы каталитического крекинга можно использовать при расчете процесса в различных реакционных устройствах. Так, если процесс проводится в псевдоожиженном слое катализатора, рекомендуется проводить расчеты на основе двухфазной модели псевдоожиженного слоя [1]. По этой модели псевдоожиженный слой рассматривается как система из [c.143]

С учетом значимости процессов массо- и теплопередачи между обеими подвижными фазами и представляя систему жидкость— катализатор квазигомогенной средой (с учетом поршневого течения подвижных фаз), можно составить одномерную двухфазную модель [33] [c.236]

Некорректность соотношения (IV,5) очевидна [71 даже если принять постулаты двухфазной модели, то газ со скоростью Umf должен двигаться по сечению, занятому только непрерывной фазой. Поправка на этот эффект может оказаться существеннее, чем изменение Umf вследствие разрыхления слоя около пузыря. — Прим. ред. [c.143]

Модель проточного реактора с зернистым слоем катализатора, в которой учитываются процессы внутри зерна и на его границе, фактически представляет собою двухфазную модель, хотя и усредняющую условия в каждой фазе. Эта модель включает в себя уравнение, описывающее перенос вещества внутри зерна катализатора, перенос вещества и тепла между катализатором и потоком, а также уравнения материального и теплового балансов для потока. Ввиду достаточно большой теплопроводности материала зерен, последние можно считать изотермическими и составлять баланс тепла для зерна в целом. [c.291]

Объемная доля /и,, согласно Роу (см. рис. 1У-6), берется от полного объема сферы, включая пузырь и гидродинамический след под ним. Поэтому, если следовать постулатам двухфазной модели, разность / — Пт/) выражает только газовую часть объема упомянутой сферы, так что в выражение для V вместо fa) должно входить отношение /ш/(1— / и)- Именно это отношение определяется по формуле (VII,32). Приведенные автором величины /щ, представляют собой не абсолютные, а относительные доли гидродинамического следа пузыря. Очевидно, если относительные значения обозначить f , то абсолютные значения легко определить из соотношения = / /(1 -Ь / ). В связи с изложенным для получения абсолютных величин требуется корректировка приводимых автором главы численных значений (например, вместо 0,476 получается = 0,323). [c.280]

Нетрудно показать [9], что, исходя из двухфазной модели, в правой [c.337]

Двухфазная модель, схематически изображенная на рис. IX-6, физически относительно проста, но математически весьма сложна. Будет показано, что степень приближения к равновесию в про- [c.394]

Рис. 1Х-6. Схема двухфазной модели нсевдоожиженного слоя.

Рис. 1Х-7. Зависимость относительного насыщения X для процесса переноса в псевдоожиженном слое (согласно двухфазной модели) от у для трех значений аир при различных б.

Одна из трудностей использования двухфазной модели состоит в том, что помимо известных или поддающихся расчету характеристик (17, Кор) вводятся четыре новых пока [c.399]

Ef — коэффициент продольного перемешивания ожижающего агента в непрерывной фазе (двухфазная модель) [c.411]

Рассмотренные вьппе модели потоков одного типа применимы во многих реальных ситуациях. Однако для некоторых систем кривые отклика настолько специфичны, что необходимо применение моделей, допускающих сосуществование разных типов потоков. Например, поток газа через кипящий слой контактного материала можно рассматривать как состоящий из двух потоков идеального перемешивания (создающего кипящий слой) и идеального вытеснения (проходящего через аппарат в виде газовых пузырей). В этом случае на Л-кривой получим линию с экстремумом вблизи начала координат. Поскольку эксперимент соответствует этим представлениям, была создана так называемая двухфазная модель кипящего слоя. [c.125]

Двухфазная модель реакторов с зернистым слоем. До сих пор часто в математической модели реакторов члены уравнений материального и теплового балансов, выражающие скорость химических реакций, аппроксимируются уравнениями формальной химической кинетики с некоторыми эффективными значениями кинетических констант. Недостатками такого приближения, во-первых, является то, что эффективные константы должны определяться для каждого размера зерна и каждой структуры катализатора, а, во-вторых, в этом случае модель обладает слабой экстраполирующей способностью, особенно для быстрых и сильно экзотермических реакций, где велика роль процессов переноса. [c.291]

В качестве примера применения расчета реактора с зернистым слоем по двухфазной модели рассмотрим расчет реактора для сильно экзотермической реакции окисления о-ксилола во фталевый ангидрид, приведенный в работе [20]. [c.292]

На рис. УП.12 приведены кривые значений конверсии о-ксилола во фталевый ангидрид по длине реактора для трубчатого реактора диаметром трубки 25 мм, рассчитанные по однофазной и двухфазной модели. Для обоих случаев принято, что О = 0,04/) . В обоих случаях расчет проведен для температуры па 15 град ниже температуры теплового взрыва реактора, определенной для соответствующей модели. Как видно из рис. VII.12, расчет по двухфазной модели показывает возможность увеличения выхода ангидрида с 0,57 до 0,66 за счет повышения рабочей температуры процесса. [c.294]

Решение дифференциальных уравнений для двухмерного зернистого слоя представляет значительные трудности. В работе [128] получено численное решение с учетом экзотермической реакции в слое с сильным тепловьш эффектом, однако расчетная разница температур фаз не превышает 2°С при максимальной разности температур слоя и стенки трубы 52 °С.. Определение коэффициентов теплопроводности в зернистом слое на основе двухфазной модели [44] дало результаты на 4% выше, чем для квазигомогенной модели, в интервале Re, = 40 — 500. [c.170]

В книге изложены математические и физико-химические основы моделей химических реакторов. Рассмотрены модели идеального смешения и идеального вытеснения, диффузионная и ячеистая модели, комбинированные модели, двухфазная модель реактора с псевдоожиженным слоем катализатора, статистические модели. Знач>1тельное внимание уделено физической интерпретации процессов в реакторах, составлению основных уравнений, выбору граничных и начальных условий, качественному и количественному анализу типов моделей. [c.4]

Чтобы оценить величину чисел Ре и М, необходимо наряду с Д и Р знать значение скорости газа в плотной фазе. По данным исследований [118], проведенных с применением двухфазной модели, плотная фаза слоя катализатора ожижается газом, движущимся между частицами со скоростью, близкой к скорости псевдоожижееия. [c.127]

Объяснение адиабатического сжатия с точки зрения кинетической теории газов можно найти в работе Теттаманти [7], где показано, что изменение общего процесса передачи движения молекулам, находящимся между поршнем и стенками цилиндра, аналогично переносу общего импульса на молекулы посредством движения поршня. Применение кинетической теории к обсуждаемой нами двухфазной модели показывает, что молекулы в фазе с более высоким давлением должны переносить импульс на поршень. Таким образом можно объяснить аналогию изменений энергии, переходящей из [c.30]

Эта модель была предложена Мэем и получила дальнейшее развитие в работе Ван-Демтера Мэй впервые предложил ввести коэффициент продольной диффузии в непрерывной фазе для двухфазной модели псевдоожижения. Он принял, что продольная диффузия твердых частиц эквивалентна продольной диффузии газа в непрерывной фазе. Ван-Демтер, отбросив это донуш ение, использовал модель Мэя при интерпретации результатов опытов по перемешиванию газа для определения интенсивности продольной диффузии его в непрерывной фазе и обмена газом между непрерывной и дискретной фазами. [c.272]

Туми и Джонстон предложили двухфазную модель, постулирующую, что избыток газа сверх необходимого для начала псевдоожижения проходит через слой в виде пузырей содержание твердых частиц в последних мало или равно нулю. Позднее были разработаны математические модели учитывающие [c.335]

Выражение (IX,38), а с ним и (IX,45), неточно оно получается из двухфазной модели в ее наиболее примитивной форме, без учета того, что непрерывнаяХфаза занимает не все поперечное сечение слоя, а лишь некоторую его долю, равную 1 — гь. — Прим. ред. [c.400]

Мы рассмотрим ниже два примера, иллюстрирующих метод яспользрвания двухфазной модели (несмотря на умозрительный характер некоторых ее аспектов). [c.401]

Двухфазная модель реактора с зернистым слоем в одномерном нриближенжи без учета изменения объема потока описывается для сферического зерна системой уравнений [c.292]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология