Пузырьковая модель

Эта книга не предназначалась какой-то определенной аудитории. Разных читателей могут заинтересовать различные разделы. Мы надеемся, что инженеры, занимающиеся проектированием и разработкой процессов, требующих контактирования газа с твердым материалом, найдут последнюю часть книги особенно полезной. Исследователя могут привлечь представленные схематические разработки поискового характера они могут помочь ему сформулировать вопросы для дальнейшего изучения. В частности, заманчивой представляется сама проблема развития, модификации и усовершенствования пузырьковой модели. [c.11]

Ряд исследований [И] позволил несколько видоизменить модель Дэвидсона и предложить свою, пузырьковую модель (рис. 1У-10), лучше согласующуюся с опытом, но более громоздкую. Был также выдвинут компромиссный подход к трактовке пузырей [12]. [c.113]

Пузырьковая модель слоя [c.124]

Замечания к пузырьковой модели слоя. При нынешнем уровне наших познаний любая теория, претендующая на описание неоднородного псевдоожижения, должна быть приближенной. Однако целесообразность такой теории несомненна, а ее белые пятна могли бы стать объектом дальнейших экспериментальных исследований, ведущих к уточнению и модификации самой теории. [c.127]

ПУЗЫРЬКОВАЯ МОДЕЛЬ СЛОЯ ДЛЯ плотной ФАЗЫ [30] [c.141]

ПУЗЫРЬКОВОЙ МОДЕЛИ СЛОЯ [c.144]

Рассмотрим, как пузырьковая модель слоя согласуется с многочисленными опытными данными по перемешиванию твердого материала и как она их объясняет. [c.144]

На этом основании было выведено простое уравнение для коэффициента обмена частицами применительно к пузырьковой модели слоя [25]. Из него следует [c.146]

Каждый член уравнения (У,20) легко записать, исходя из пузырьковой модели слоя [c.147]

Согласованность пузырьковой модели слоя с опытными данными, а также тот факт, что она показывает влияние соответствующих параметров системы, свидетельствует об общей правильности этой модели. [c.148]

Пример V.l. Связь размера пузыря с продольным перемешиванием частиц. На рис. V-4 представлены данные [91 по продольной диффузии частиц в псевдоожиженном слое. По этим данным, используя соотношения пузырьковой модели, рассчитать эффективный диаметр пузыря как функцию диаметра слоя. [c.148]

Для определения состояния слоя в условиях протекания химической реакции крайне необходимо непосредственно измерить скорость массообмена между пузырем и плотной фазой. К трактовке этого вопроса с позиций пузырьковой модели мы вернемся в следующем разделе. [c.163]

ПУЗЫРЬКОВАЯ МОДЕЛЬ СЛОЯ И ГАЗООБМЕН [29] [c.163]

Пузырьковая модель позволяет непосредственно оценить коэффициент межфазного обмена. Перенос газа в мелких, медленно движущихся пузырях, для которых иь < Uf) = (Umf/emf) по пути наименьшего сопротивления для проходящего через слой газа. Однако такая ситуация, хотя она п удобна для изучения, встречается редко. Как правило, приходится работать в развитом режиме псевдоожижения при значительном проскоке газа, и именно такое состояние характерно для аппаратов промышленного масштаба. В главе IV было показано, что этому соответствует Uq]>2u или uf,]>5u . [c.163]

Значения X или X), рассчитанные на основе пузырьковой модели, можно найти с помощью уравнений ( 1,37), ( 1,41) и ( 1,24). Из выражений, полученных для пузырей и плотной фазы, видно, что коэффициент обмена полностью определяется всего одним параметром слоя, а именно эквивалентным диаметром пузыря. И хотя в процессе дальнейших исследований многие входящие в конечное выражение члены могут подвергнуться изменениям, предлагаемый здесь подход следует рассматривать как один из методов расчета скоростей межфазного обмена. [c.166]

Это выражение связывает данные по радиальной диффузии газа с представлениями пузырьковой модели слоя. [c.169]

Это выражение поясняет смысл коэффициента продольной диффузии с позиций пузырьковой модели и говорит о том, что при большей интенсивности массообмена наблюдаемый коэффициент диффузии будет меньше. [c.170]

Близкое соответствие теории расчету свидетельствует о правильности пузырьковой модели. [c.173]

ОСНОВНЫЕ ЧЕРТЫ ПУЗЫРЬКОВОЙ МОДЕЛИ [c.173]

Однако вследствие большого числа принятых в процессе построения модели упрощающих предпосылок каждый раз следует проверять, совпадает ли рассчитанный теоретически эффективный размер пузыря с экспериментально измеренным. Предполагается, впрочем, что между ними должно быть весьма простое соответствие, которое следует находить опытным путем. Имея такую информацию о сдоях любых размеров, можно будет на основе пузырьковой модели осуществлять масштабный переход и проектировать каталитические реакторы. [c.174]

В предыдущих главах мы рассмотрели перемешивание газа и Твердых частиц с позиций пузырьковой модели слоя. Теперь перейдем к рассмотрению процессов тепло- и массообмена и дадим краткий обзор опубликованных данных. [c.177]

Слой, псевдоожиженный га ом. Коэффициенты массообмена в таких слоях трудно измерить по той же причине, что и для неподвижного слоя. Кроме того, в псевдоожиженных слоях измерения осложнены образованием пузырей и связанными с ними проблемами отбора проб газа, правильного определения потенциала переноса и т. д. Тем не менее были получены экспериментальные результаты для таких систем [4, 9]. Условия эксперимента сведены в табл. VII.2, а полученные данные показаны на рис. VII-1 и VII-2. На рис. VII-2 нанесены также кривые, рассчитанные на основе пузырьковой модели слоя для таких же условий. [c.179]

Было высказано [14] предположение, что это падение относительно ожидаемого критерия Шервуда, равного 2, должно объясняться обратным перемешиванием газа. Расчет соответствуюш его значения коэффициента диффузии В а показал, что он должен был бы уменьшаться от 200 до 1 см /с но мере увеличения критерия Рейнольдса от 0,1 до 10. Эта тенденция не согласуется с прямыми измерениями о которых говорилось В главе VI, поэтому необходимо выдвинуть другое объяснение этого факта. Такое объяснение будет дано в следующ,ем разделе, оно будет базироваться на пузырьковой модели слоя, которая объясняет перемеш ение частиц прохождением большого количества газа в пузырях. [c.182]

МАССООБМЕН И ПУЗЫРЬКОВАЯ МОДЕЛЬ СЛОЯ [37] [c.182]

Пример VII.2. Соответствие пузырьковой модели данным, полученным для массообмена. [c.189]

Наряду с рассмотрением массообмена мы предлагаем вниманию краткий обзор опубликованных работ по теплообмену и постараемся объяснить полученные данные с позиций пузырьковой модели слоя. Предварительно отметим сходство полученных данных, касающихся этих двух явлений. [c.190]

Пример VII.3. Соответствие пузырьковой модели опубликованным данным по теплообмену. [c.200]

Имеются также экспериментальные данные по тепло- и массообмену [9]. Интересно отметить, что при одном и том же размере пузыря пузырьковая модель дает удовлетворительное совпадение результатов как для массообмена (см. задачу 2 и кривые на рис. VI1-2), так и для теплообмена (см. задачу 3 и кривые 5—8 на рис. VII-7). [c.201]

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]

В 1963 году мы завязали обмен корреспонденцией по вопросам псевдоожижения. Придя к мнению, что проектирование должно быть более тесно связано с научными исследованиями, мы вскоре согласились, что для ликвидации этого разрыва в первую очередь необходимо создать приемлемое представление о контактировании газа с твердым материалом в слое. Был испробован ряд подходов, причем каждый из них сопоставлялся с опубликованными в литературе данными, наконец, мы остановились на довольно простом описании, которое назвали пузырьковой моделью слоя (bubbling bed model). На основе этой модели можно объяснить разнообразие феноменологических характеристик кинетики и аэродинамики, ее уравнения пригодны для масштабирования и расчетов, а предсказания были проверены Кунии на практике. Мы решили написать эту [c.10]

Рис. 1У-21. Схематическое ыредстав-ление пузырьковой модели псевдоожиженного слоя

Справедливость пузырьковой модели слоя подтверждается также сравнением предсказываемых ею величин Da, D,, X п К с известными литературными данными. Опустим эксперименты, сопровождающиеся протеканием химической реакции (о них будет сказано в главе VIII), и ограничимся рассмотрением непористых и неадсорбирующих частиц. Вопросы переноса газа движущимися частицами также будут освещены в главе VIII. [c.169]

Рис. У1-13. Расирсделеппя времени пребывания неадсорбирующегося трассера в слоях непористых частиц, рассчитанные по пузырьковой модели [27] а — каталитический реактор (пример Х1У.2),Т = 13,3 с а = 114 о 6 — регенератор (пример Х1У.2) 7 = 7,54 о о = 11,55 с содержание трассера в потоке, % 1 — 26 2 — 74 а 3,4 4 — 96,6.

По пузырьковой модели слоя следует, что интенсивное псевдоожижение начинается, как только скорость газа превысит вдвое скорость начала псевдоожижения, т. е. >2цт/- При этих условиях слой будет состоять из двух областей (дискретная фаза пузырей и непрерывная плотная фаза), между которыми происходит обмен веществом. Фаза пузырей практически не содержит частиц, она состоит пз быстро поднимающихся по слою пузырей, окруженных тонкой оболочкой — облаком и сопровождаемых так называемым следом . Прпнимается, что в пределах всего слоя, или на каждом его уровне пузыри сохраняют постоянный размер, а плотная фаза находится в состоянии начала псевдоожижения. [c.173]

Исходя из этих соображений Шекли [15] измерял интенсивность массообмена между пузырями и плотной фазой в слое, псевдоожи-женном воздухом, вдувая в слой крупные пузыри, содержаш,ие четыреххлористый углерод, и определяя степень его адсорбции частицами. Результаты позволили сделать вывод о том, что основной перенос массы происходит в процессе образования пузыря, а не в ходе его подъема. Следует, однако, учесть, что время образования пузыря в условиях опыта было значительно больше, чем то, которое характерно для обычных псевдоожиженных систем. Следовательно, для обычных слоев выводы Шекли могут не подтвердиться. Вопрос о времени образования пузыря с позиций пузырьковой модели необходимо рассмотреть при решении задач И и 12. [c.182]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология