Массопередача псевдоожиженным

Массопередача между газом и поверхностью твердых гранул часто определяет механизм гетерогенной реакции, особенно в промышленных условиях, когда ограничения потери напора, вызванные экономическими соображениями, заставляют выбирать такую скорость потока, при которой ни скорость адсорбции, ни скорость реакции на поверхности катализатора не являются определяющими. В процессах с псевдоожиженным слоем скорость потока ограничивается из-за необходимости свести к минимуму унос твердых частиц. [c.283]

Проблема скорости массопередачи в неподвижном слое широко исследовалась первоначально в области абсорбции, адсорбции, дистилляции и экстракции. В реакционных системах твердые гранулы обычно имеют меньшие размеры, чем частицы твердых веществ в упомянутых физических процессах, но аналогичные соотношения, по-видимому, применимы и здесь. Псевдоожиженный слой используется в таких физических процессах, как осушка газов или фракционированная адсорбция углеводородов, но его главное применение—в каталитических реакциях. [c.283]

Рис. УП1-18. Массопередача в псевдоожиженном слое.

НИИ аппарата цилиндрической формы определяются выбором фиктивной скорости газа или жидкости. Верхним пределом скорости является скорость начала псевдоожижения частиц сорбента. С увеличением скорости растет коэффициент массопередачи (до некоторого предела, определяемого скоростью, при которой внутреннее сопротивление становится лимитирующим), и увеличивается гидравлическое сопротивление. Оптимальная скорость движения среды в адсорбере обычно много ниже скорости начала псевдоожижения. Выбор ее основывается на техникоэкономических соображениях производится расчет процесса при нескольких значениях фиктивной скорости (см. пример 17) и выбирается то значение, при котором полные затраты на работу установки минимальны. [c.67]

Видимо, по массопередаче в газожидкостных псевдоожиженных слоях было опубликовано всего лишь два исследования. В нервом из них измеряли скорость абсорбции водой двуокиси углерода из смеси ее с азотом. В качестве твердой фазы использовали частицы кремнезема (эквивалентный диаметр 0,22 мм) и стеклянные шарики (0,5 и 0,8 мм). Количественных корреляций, например, в виде коэффициентов массообмена предложено не было, но можно отметить ряд качественных особенностей процесса. Скорость абсорбции повышается с ростом скорости жидкости для частиц всех размеров и понижается с увеличением размера частиц для всех скоростей жидкости. Скорости абсорбции были ниже измеренных в аналогичной газожидкостной системе, не содержаш ей твердых частиц. Эти выводы отчасти подтверждаются рассмотренными ранее данными о коалесценции пузырей . [c.673]

В случае кристаллизации в псевдоожиженном слое отмечается увеличение скорости процесса, что связано с высокими значениями коэффициентов тепло- и массопередачи в условиях взаимодействия ПГС с частицами слоя. [c.239]

Замечено, что р является здесь средней величиной внешней поверхности частиц и что возможны большие местные отклонения от этой средней величины. Для определения величины р в случае массопередачи между жидкостью и частицами в псевдоожиженном слое были использованы экспериментальные данные [c.173]

Применение псевдоожиженного (кипящего) слоя позволяет интенсифицировать процесс массопередачи при адсорбции за счет уменьшения размера гранул и более активного обновления их контактной поверхности. [c.319]

В случае многосекционных адсорберов с псевдоожиженным слоем расчет также ведется по основному уравнению массопередачи [c.207]

ГИДРОДИНАМИКА И МАССОПЕРЕДАЧА В ПСЕВДООЖИЖЕННОМ СЛОЕ [c.1]

За последние 20 лет процессы в псевдоожиженном слое получили широкое распространение в нефтяной, химической, металлургической и других отраслях промышленности. Применение техники псевдоожиженного слоя ведет к интенсификации процессов тепло- и массопередачи, облегчает автоматизацию технологических процессов. [c.3]

Ценность работ заключается в дифференцированном исследовании и количественном описании механизма гидродинамических явлений в псевдоожиженном слое, обеспечивающих возможность более глубокого изучения тепло- н массопередачи в слое. [c.3]

МАССОПЕРЕДАЧА В ПСЕВДООЖИЖЕННОМ СЛОЕ [c.135]

Рис. 9. Сравнение результатов для тепло- и массопередачи в неподвижном и псевдоожиженном слоях

Массопередача в псевдоожиженном слое. Коэффициенты массопередачи были определены в таких процессах со взвешенным слоем, как испарение гранулированного нафталина в воздухе, осушка воздуха глиноземом или силикагелем и адсорбция четыреххлористого углерода из воздуха активированным углем, а также в процессах, в которых средой, вызывающей псевдоожижение, служила вода. Результаты Чжу, Калила и Веттерота , изображенные графически на рис. VIII-18, представляют, по-видимому, лучшую корреляцию, принимающую во внимание большинство параметров процесса. Эти данные можно также выразить следующими уравнениями [c.284]

У111-8. Изучался процесс сушки воздуха в псевдоожиженном слое силикагеля, находящегося в колонне с поперечным сечением 0,372 ж. Средний размер частиц 3,68 мм, что соответствует наружной поверхности 918 м м . Коэффициент массопередачи зависит от высоты слоя, но в интервале 0,15— 0,3 м его значение равно [c.302]

Рассмотренные выше модели коалесценции, наряду с более ранними совершенно игнорируют наличие газового облака вокруг пузырей в псевдоожиженном слое. Общая интенсивность межфазного обмена газом между пузырем и непрерывной фазой, исходя из этих моделей, обусловлена газовым потоком через пузырь и массопередачей внутри его. Однако нигде не учитывается взаимосвязь между этими двумя составляющими, а их количественная оценка экснериментально не подтверждена. В выбранном экспериментальном диапазоне изменения рабочих условий соотношение между скоростями поднимающегося пузыря и газа в просветах между частицами было благоприятным для образования газового облака вокруг пyзыJ)eй. В этих условиях, как будет показано позже, упомянутые обменные характеристики весьма важны, хотя точно и неизвестны. [c.359]

VIII-8), что в его экспериментальном диапазоне зависимость между j i и к, по существу, не зависит от изменения высоты осевшего слоя (к аналогичным выводам пришли также Оркатт с соавт. и Ланкастер ). Это означает, что эффективности катализатора в верхней и нижней частях реактора сопоставимы. Данное заключение примечательно, так как, согласно измерениям, дискретная фаза диспергирована более тонко в основании, чем в верхней части псевдоожиженного слоя со свободно барбо-тирующими пузырями Эти наблюдения качественно объяснимы, если предположить, что уменьшение поверхности пузыря и скорости переноса по высоте слоя сопровождается одновременным понижением скорости реакции за счет падения концентрации реагента (т. е. перемешивание в непрерывной фазе неполное). Следовательно, если, например, скорость реакции была бы лимитирующим фактором в основании слоя, то это положеняе должно было бы еще сохраниться на выходе из него, где скорости реакции и массопередачи были бы меньше и в результате не наблюдалось бы никакого влияния высоты слоя на его характеристику. Иная ситуация может возникнуть при больших расходах газа, когда возможно уменьшение скорости межфазного обмена газом из-за образования очень больших пузырей или при высоких скоростях реакции. [c.367]

Установки каталитического крекинга с реакторными блоками использующими псевдоожиженный слой твердого микросфериче ского катализатора, получают преимущественное развитие и яв" ляются наиболее перспективными для крупнотоннажных производств. Устойчивая турбулизация двухфазной системы в псевдоожиженном (кипящем) слое обеспечивает интенсивную тепло-п массопередачу между фазами и постоянство температур во всем объеме слоя. Изотермичность и высокая теплопроводность псевдо-ожиженного слоя способствует стабильности химических реакций между реагентами. Благодаря увеличению поверхности соприкосновения межфазные процессы идут с высокими скоростями. Конструктивное исполнение реакторных блоков каталитического крекинга обусловливается химизмом процесса, а также условиями фазового взаимодействия реагентов с катализаторами —давлением и температурой. Реакторные блоки установок с крупно-гранулированным катализатором значительно уступают по своим технико-экономическим показателям блокам с кипящим слоем микросферического катализатора, особенно блокам, в которых используются лифт-реакторы с полусквозными потоками двухфазных систем, где конверсия происходит в прямоточной восходящей части аппарата. Несложная система циркуляции микросферического катализатора, а также большая гибкость по перерабатываемому сырью позволяют создавать реакторные блокн каталитического крекинга единичной мощности до 4,0 млн. т/год. [c.388]

Установки каталитического крекинга предназначены для производства высокооктановых бензинов, газообразных олефиновых углеводородов, в частности, бутиленов для процесса алкилирования, и высокоароматизированных газойлевых фракций. Каталитический крекииг в псевдоожиженном слое значительно более распространен, чем крекинг в движущемся слое крупногранулирован-ного катализатора. Это объясняется большей гибкостью процесса, позволяющей перерабатывать разнообразное сырье и проектировать высокопроизводительные установки для пневмотранспорта и регенерации катализатора требуется более простое конструктивное оформление микросферический катализатор обеспечивает увеличенную поверхность контакта гетерогенных сред и лучшую тепло- и массопередачу.. [c.218]

Что касается возможности протекания процесса во внешнедиффузионной области, то нет ника ких оснований предполагать, что при осуществлении процесса, протекающего в неподвижном слое в кинетической области, он перейдет в псевдоожиженном слое во внешнедиффузионпую область. В самом деле, поток вещества к поверхности катализатора зависит не только от величины коэффициента массопередачи, но и от удельной поверхности катализатора в единице объема [c.348]

При переходе от пеподвижпого слоя к псевдоожиженному диаметр зерен изменяется по величине на порядок, в то время как скорость газового потока изменяется мало. Например, в работе [2] приведены некоторые данные для окисления нафталина во] фталевый ангидрид в промышленных условиях. Процесс проводится в неподвижном слое катализатора с зернами порядка 5—7 мм при линейной скорости 1,35 м1сек, а в псевдоожиженном слое—с зернами 0,125 при линейной скорости 0,25 м1сек, т. е. диаметр частиц уменьшается в 48 раз, а линейная скорость — лишь в 5,4 раза. Подробное изложение экспериментальных данных по массообмену в неподвижном и псевдоожиженном слоях приведено в монографии М. Лева [3]. В большинстве случаев коэффициент массопередачи от газового потока к частицам определяется для неподвижного и нсевдоожиженного слоев практически одинаковыми зависимостями, прямо пропорционален линейной скорости газа в степени 0,49—0,66 и обратно пропорционален эквивалентному диаметру частиц в степени 0,34ч-4-0,51. Можно принять приблизительно, что [c.349]

Для работы с загрязненными газами и жидкостями применяют аппараты с подвижной насадкой, сравнительно легкие элементы к-рой поддерживаются потоком газа во взвешенном (псевдоожиженном) состоянии. Положение слоя взвешенных элементов фиксируется ниж. (опорной) и верх, (ограничительной) решетками. В аппаратах с неск. слоями насадки верх, решетка нижерасположенного слоя служит опорой для вышеразмещенного. Высота слоя насадки в неподвижном состоянии (без газового потока) 0,2-0,3 м, расстояние между решетками 1-1,5 м. Для улучшения контакта между газом и жидкостью в аппаратах большого диаметра пространство между решетками разделяют вертик. перегородками на прямоугольные или секторные отсеки. С целью улучшения распределения жидкости и З еньшения брызгоуноса предложены конич. аппараты, в к-рых сечение возрастает по ходу газа. Аппараты с подвижной насадкой могут функционировать при больших скоростях газа без захлебывания и обеспечивают более высокий коэф. массопередачи, однако характеризуются большим гидравлич. сопротивлением, значит, брызгоуносом и износом насадочных тел. [c.173]

При равных скоростях потока, как мы видели, коэффициент массопередачи в псевдоожиженном слое несколько ниже, чем в неподвижном, однако это компенсируется более высокими скоростями потока в случае очистки сточных вод, загрязненных трудноотделяемыми взвешенными веществами. [c.143]

Принимая, что скорость массопередачи кристаллизации в псевдоожиженном слое контролируется внещней массоотдачей Кс = с получили [2] следующее уравнение для определения объемного коэффициента массопередачи [c.314]

Проектный расчет сушилки псевдоожиженно-го с л о я. При проектировании сушилок псевдоожиженного слоя надо учитьшать что в реальных сушилках непрерывного действия не всегда ясно, в каком периоде сушки протекает процесс. Сопротивление массопередаче может изменяться за время пребывания частицы в сушилке. Задача проектирования состоит в том, чтобы рассчитанный аппарат обеспечивал поддержание на выходе из него заданное среднее влагосодержание материала. [c.329]

Гидродинамика и массопередача в нсевдоожиженном слое . Сборник докладов на симпозиуме по псевдоожижению, Лондон, март 1961 г., пер. с англ, под ред. Б, В, Елатомцева, Атомиздат, 1964, [c.641]

Публикуемый сборник статей отражает программу фундаментальных исследований псевдоожиженного слоя, осуществляемую в отделе химической технологии научно-исследо-вательского центра по атомной энергии в Харуэлле. Работы П. Н. Роу, П, Ф. Вейса, К. С, Сазерлэнда, Д. Гаррисона и др. посвящены исследованию и количественному описанию основ гидродинамики псевдоожиженного слоя. Дж. Ф. Ричардсон и Дж. Зекели изучали массопередачу в псевдоожиженном слое активированного угля. [c.3]

По данным Левея и др. [1] и Литтмэна [17] можно судить, что интенсивность перемешивания частиц в конусном слое может быть на порядок меньше интенсивности перемешивания в цилиндрическом слое. Однако это еще не все определяет. В псевдоожиженном слое с движением частиц преимущественно в режиме полного вытесиения все еще остаются хорошие тепло- и массопередача - -свойства, присущие хорощо псевдоожиженным системам, [c.85]

В статье [1] были описаны результаты первых нз данной серии исследований тепло- и массопередачи между газом п частицами. По опубликованному в литературе короткому обзору работ можно видеть, что более ранние исследования данной проблемы можно раскритиковать с различных точек зренпя, включая, в частности, слабое и невоспроизводимое качество псевдоожиження [2], неудовлетворительную технику анал1 1за и тот факт, что в некоторых случаях слой был высотой менее одной частицы [3, 4]. Поэтому в первой серии исследований попытались, ио возможности, устранить отмеченные недостатки. [c.135]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология