Скорость зернистого материала

Для данной массовой скорости зернистого материала или перепад давления уменьшается нри постепенном понижении расхода газа от точек С или Р до точек О или С, соответственно. Одновременно уменьшаются также скорость частиц и порозность слоя, но возрастает гидростатический напор. В точке Г) (или ( ) напор твердого материала превысит воздействие газового потока, и дальнейшее уменьшение последнего будет сопровождаться быстрым ростом перепада давления. При достижении точки Е [c.607]

Как известно, при отсутствии теплоносителя или при очень малой его скорости зернистый материал лежит на решетке неподвижным плотным слоем. С увеличением скорости подачи теплоносителя наблюдается узкая область скоростей, в пределах которой слой сначала разбухает, но остается неподвижным, а затем при достижении теплоносителем некоторой критической скорости, называемой скоростью псевдоожижения, слой приходит в состояние кипения, или псевдоожижения. С дальнейшим увеличением скорости теплоносителя псевдоожижение переходит в пневмотранспорт, начало которого характеризуется скоростью газового потока, называемой скоростью уноса . [c.134]

Внешний теплообмен. Основное отличие движущегося плотного слоя от неподвижного состоит в некотором разрыхлении слоя при его движении, особенно заметном при обычной организации процесса с использованием силы тяжести, под действием которой дисперсный материал опускается вниз внутри вертикального аппарата. Увеличение порозности слоя приводит к заметному относительному перемещению частиц как в вертикальном, так и в горизонтальном направлениях. Значение порозности движущегося слоя оказывается неодинаковым в радиальном направлении — вблизи стенки аппарата (на расстоянии нескольких диаметров частиц) она больше, чем в основном ядре потока, что в свою очередь увеличивает локальное значение скорости и сплошной фазы около стенки [61, 62] (рис. 7.4). Частицы материала, притормаживаемые стенкой аппарата, также имеют неравномерный профиль скорости т нисходящего движения, причем, в отличие от сплошной вязкой среды, скорость зернистого материала у самой стенкИ не равна нулю. Частицы получают возможность совершать вращательное движение, что отличает их внешний теплообмен с потоком от теплообмена неподвижной частицы в плотном неподвижном слое. Отличие состоит как в численном значении среднего по поверхности частиц коэффициента теплоотдачи, так и в более равномерной термообработке вращающейся частицы. Наконец, в движущемся слое значительно уменьшается эффект застойных зон в области контактов между соседними частицами. [c.167]

Для реакций в слое зернистого материала большое значение имеет диффузия реагентов в порах зерна, т. е. внутренняя диффузия. Влияние внутренней диффузии на скорость контактного процесса будет разобрано на стр. 284—289. [c.250]

Если неподвижный зернистый слой зажать сверху сеткой, проницаемой только для газа, то перепад давления на единицу высоты слоя с повышением скорости восходящего газового потока будет непрерывно возрастать вдоль кривой ВС. Для выбранного зернистого материала, например, для катализатора крекинга нефти с частицами размером от 10 до 100 мкм, может быть получено несколько эквидистантных кривых применительно к неподвижному слою — в зависимости от плотности упаковки частиц. Для подобных зернистых материалов с малым средним размером частиц и широким гранулометрическим составом насыпная плотность может находиться в пределах от 480 до 640 кг/м . На фазовой диаграмме (рис. 1-4) кривая ОАВ соответствует неподвижному слою с наиболее рыхлой упаковкой частиц. [c.20]

Неоднородность структуры слоя приводит к движению ожижающего агента преимущественно в отдельных областях в слое возникают зоны неподвижного и псевдоожиженного зернистого материала. Внешне слой может казаться хорошо сжиженным, но в действительности часть твердых частиц остается в неподвижном состоянии на распределительном устройстве, и перепад давления получается меньше теоретического. Это явление чаще наблюдается в системах газ — твердые частицы. Полностью в псевдоожиженное состояние слой переходит при скорости С/,5, как показано на рис. П-1, в. [c.40]

Недавно несколько исследователей независимо друг от друга предложили модель, получившую название модели противотока с обратным перемешиванием. В основе модели лежит представление о том, что за счет подъема газовых пузырей часть твердых частиц перемещается вверх, при этом соответственно возникает нисходящий поток остального зернистого материала в псевдоожиженном слое. Скорость нисходящего движения непрерывной фазы может быть достаточно велика, чтобы вызвать нисходящий [c.267]

Wg — массовый расход газа Ws — массовый расход твердого материала X — расстояние (вдоль оси) от выхода из насадка (против движения струн) X — характеристическая длина насадка 6 — средняя порозность 8mf — порозность при скорости начала псевдоожижения 8ть — порозность при скорости, соответствующей возникновению пузырей Рр — объемная плотность зернистого материала Pg — плотность твердых частиц Pf — плотность ожижающего агента Pi — плотность жидкости а — нормальное напряжение Ос — предельное напряжение сдвига т — касательное напряжение Ф — угол внутреннего трения [c.589]

Однако основная часть зернистого материала в периферийной кольцевой зоне сползает вдоль стенок конической части аппарата к месту входа ожижающего агента, где снова попадает в восходящую газовую струю. С увеличением расстояния от входа газа уменьшаются его скорость (и радиальный поток твердых частиц из кольцевой зоны) в результате концентрация частиц в фонтане возрастает, а их скорость постепенно уменьшается. [c.621]

Полное сопротивление фонтанирующего слоя максимальной высоты эквивалентно примерно двум третям его веса (или перепада давления при псевдоожижении) у более низких слоев оно меньше. Перепад давления, необходимый для создания фонтанирующего слоя, значительно выше, чем для его поддержания, из-за дополнительной энергии, расходуемой на движение газовой струи через плотный слой зернистого материала. По этой же причине скорость газа, ниже которой фонтан разрушается (она называется скоростью начала фонтанирования), несколько ниже той, при которой неподвижный слой переходит в фонтанирующий. [c.622]

В настоящее время не существует метода предсказания оптимального распределения частиц но размерам применительно к крупным установкам. Если это и было бы возможно, то, все равно, в большинстве промышленных установок существуют ограничения относительно размеров используемых частиц, поскольку эти размеры предопределены особенностями осуществляемого процесса, а не характеристиками псевдоожижения. Даже в тех случаях, когда можно регулировать размеры частиц исходного зернистого материала (нанример, при использовании экономически выгодных высоких скоростей газа усиливается истирание частиц, повышается унос мелочи), возникает слой с равновесным распределением частиц но размера . Такое распределение может и не дать оптимальных характеристик слоя с барботажем пузырей. [c.700]

Зернистый материал обрабатывается в центрифуге, подвешенной на колонках, с нижней разгрузкой. Загружаемая суспензия поступает через трубу большого диаметра. При этом образуется толстый слой твердого материала, который подлежит промывке с последующим обезвоживанием. В конце процесса скорость вращения ротора уменьшается от 900 до 50—75 об/мин. Осадок удаляется из ротора с помощью работающего вручную ножа среза. Осадок проходит через большие окна в днище ротора и через открытое днище кожуха. Стандартная центрифуга данного типа обрабатывает 0,2—0,3 м твердого материала за одну загрузку. [c.98]

Квазигомогенная модель. Если при исследовании кинетики процесса найдено, что линейная скорость реакционной смеси не влияет на скорость реакции, то можно принять, что стационарному катали-, тическому процессу в слое зернистого материала соответствует квазигомогенная модель. В противном случае необходим специальный анализ каждого конкретного процесса на основе детального анализа физической обстановки. Иногда надо учитывать неоднородность слоя, неравнодоступность внешней поверхности, наличие застойных зон и др. Для нестационарных процессов область применения квазигомогенной модели также сужается. [c.483]

Здесь = f (а (л, R, <)) —связь с равновесной поверхностной концентрацией в сорбенте р — коэффициент внешнего массообмена, который характеризуется скоростью поглощения единицей объема зернистого материала и, как правило, берется постоянным. [c.60]

На рис. 1 показано загрузочное устройство, выполненное в виде щелевого бункера, на одной из стенок которого закреплена пластина, соединенная с вибратором. Зернистый материал при движении бункера высыпается из него, уплотняясь при этом вибрирующей пластиной. Однородная структура создается за счет подбора требуемой скорости вращения бункера. [c.156]

Пузырь, находящийся в слое зернистого материала, перераспределяет потоки газа, проходящего через слой. Если средняя скорость газа в слое составляет и , то при наличии пузырей поток газа через них становится более интенсивным, а поток через плотную часть слоя уменьшается. Теоретическим анализом показано [4], что поток газа через сферический пузырь равен [c.29]

Сущность организации сушки в кипящем слое заключается в том, что при прохождении через слой зернистого материала восходящего газового потока при некоторой скорости последнего частицы высушиваемого материала под действием гидродинамических сил становятся легкоподвижными. Это характеризуется снятием внешнедиффузионных торможений, высокими коэффициентами тепло- и массопередачи между твердой фазой и сушильным агентом-теплоносителем, независимостью гидравлического сопротивления слоя от скорости газового потока. Активная поверхность высушиваемого материала в условиях кипящего слоя становится равной сумме геометрических поверхностей всех частиц. [c.238]

Минимальное гидравлическое сопротивление решетки АРр, при котором исключается образование застойных зон в кипящем слое зернистого материала с размерами частиц 0,3—2,5 мм при рабочей скорости потока Шр = (1,2—5) в, ориентировочно можно рассчитать по формуле [c.242]

При увеличении объемной концентрации зернистого материала, т. е. при переходе к пневматическому транспорту в плотной фазе, скорость скольжения уменьшается в пределе минимальное значение w, будет соответствовать максимально возможной концентрации транспортируемого материала, т. е. плотному слою с порозностью, 0 При е-> о скорость скольжения Шс кр [формула (111-55) нли (111-56)]. [c.453]

Рис. У11-36. Влияние фиктивной скорости газа ф на коэффициент теплообмена от псевдоожиженного слоя зернистого материала к змеевику аб — теплоотдача неподвижного (фильтрующего) слоя к змеевику теплоотдача псевдоожиженного слоя

Это довольно интересный результат, так как в рассмотренном примере очень слабая неоднородность (только 6% площади полного поперечного сечения имеет долю пустот выше на 25%) приводит к тому, что слой зернистого материала может функционировать в гидравлически контролируемом режиме, когда среднее число Нуссельта не может более рассматриваться в качестве коэффициента теплоотдачи. Подобный результат будет получен также и для псевдо-ожиженного слоя (см. 2.5.5). На теплообмен в пучках труб, так же как и в кожухотрубных теплообменниках, существенное влияние может оказывать неоднородность распределения скорости потока. [c.87]

При достаточтю больших скоростях весь сло11 увлекается восходящим потоком и начинает двигаться вверх, т. е. начинается пневмотранспорт зернистого материала (рис. 44, в). [c.69]

Измерения сопротивления потока показали , что стенки полости менее устойчивы, чем ее крыша, Если скорость газа через крышу полости будет недостаточно высока и единичные частицы начнут падать вниз, то частицы над ними определенно потеряют устойчивость и произойдет обрушение крыши. Такое поршнеобразное обрушение вызовет уменьшение объема полости, что приведет к восстановлению скорости на поверхности раздела, несмотря на отделение полости от струи газа из отверстия решетки. Частицы, обтекающие полость и движущиеся к ее основанию, также стремятся сжать газ и, замещая его, вытеснить через крышу полости. Это легко может быть продемонстрировано, если внести пузырь в слой непсевдоожиженного зернистого материала по мере подъема пузыря наблюдается сокращение его объема. В псевдоожиженном слое, где частицы в непрерывной фазе, входящие в основание полости, сами пронизываются потоком со скоростью сокращения объема пузыря не происходит из пузыря уходит то же количество газа. [c.29]

В литературе нередко отмечается, что скорость масообмена в однородном псевдоожиженном слое ниже, чем в неподвижном слое того же зернистого материала цри использовании того же ожижающего агента. Это правильное утверждение остается непонятным, если не указана база, на которой проводится сопоставление. Сравнение рассматриваемых систем (например, при восходящем и нисходящем потоках ожижающего агента) при одинаковых значениях I7d/v (на мой взгляд, это наилучшие условия сопоставления) приводит, как можно видеть из уравнений <1Х,18) и (1Х,19), к одинаковым величинам КоргЩ-, следовательно, для псевдоожиженного слоя получатся более низкие значения Кар. Сравнение этих двух систем при одинаковых значениях ив, (1 — е) V также приводит к более низким величинам Кар для псевдоожиженного слоя. Возможно, наиболее приемлемым является сравнение обеих систем по соотношению величин ВЕП. [c.393]

Для определения термина унос рассмотрим слой зернистого материала широкого гранулометрического состава. Навеску такого материала, помещенную в цилиндрический сосуд с пористым дном, будем продувать снизу потоком воздуха. При повышении скорости последнего (за пределами точки, соответствующей началу псевдоожижения) движение твердых частиц будет становиться все более и более интенсивным, а при некотором ее значении наиболее мелкие частицы будут подхватываться потоком и покидать верхнюю границу псевдоожиженного слоя. Это явление называется уносрм . [c.547]

Унос обычно невелик, если скорость газа, псевдоожижа-ющего достаточно узкую фракцию зернистого материала, существенно не превышает скорости витания самых мелких или легких частиц, входящих в состав слоя. Если же слой представляет собой [c.552]

Результаты экспериментов не полностью согласуются с равенствами (XV, 4) видимо, в некоторых случаях истечение газа может происходить из конической зоны, а не из полусферической. На рис. ХУ-5 (а и 6) видно, что вклад различных секторов вблизи отверстия в общий поток твердых частиц различен наиболее велик вклад зон, расположенных вблизи горизонтальной оси. Следовательно, изобарические поверхности не являются круговыми, причем наибольший градиент давления наблюдается в наира-влепии максимальной скорости частиц (рис. ХУ-5, г). В результате снова возникает вопрос, происходит ли (и каким образом) диссипация энергии в результате взаимного трения твердых частиц в потоке через отверстие. За пре-. делами зоны истечения твердые частицы почти непрдвижны, и можно заключить, что механизм диссипации энергии за счет трения твердых частиц такой же, как и при гравитационном движении зернистого материала. Разница заключается в том, что в последнем случае перемещение твердого материала вызвано силой тяжести, а в случае псевдоожиженной плотной фазы — действием на твердые частицы газа, выходящего через отверстие. [c.579]

Теорпя пластического равновесия не позволяет рассчитать скорости потока, а дает лишь относительное распределение скоростей. Заметим, что распределение скоростей по Дженике при гравитационном движении слоя зернистого материала у основания бункера подобно наблюдаемому при горизонтальном истечении (рис. ХУ-5,в). Угол, разграничиваюш ий зоны неподвижного материала и находяш егося в пластическом равновесии, близок к 50 . Угол внутреннего трения катализатора крекинга составляет —75°. [c.580]

Если высота слоя превысит максимально возможную в условиях фонтанирования, то фонтанирующий слой перейдет в псевдоожиженный (рис. XVII-2). Следовательно, если известна скорость начала псевдоожижения зернистого материала, то максимальная высота фонтанирующего слоя в данном аппарате может быть рассчитана по уравнению для скорости начала фонтанирования при замене значения i/ s на U f- Величина U f была найдена нри помощи уравнения Эргана для неподвижного слоя и равенства АР/Я = рЛ1 - ео) [c.630]

В аппарате диаметром 610 мм также наблюдается поперечное перемещение зернистого материала однако градиент пpи teннoй скорости частиц оказался в этом случае незначительным, поскольку отношение поверхности раздела фонтан — кольцевая зона к объему кольцевой зоны в больших колоннах значительно ниже, чем в малых. Например, величина этого отношения, по данным Торли с соавт. оказалась около 0,006 м для аппарата диаметром 610 мм и 0,06 м для аппарата диаметрон 152,5 мм. Отсюда ясно, что в случае больших колонн доля частиц, составляющих поперечный поток в зону фонтана, намного меньше . [c.637]

При постепенном увеличении расхода газа через многоэлементное распределительное устройство с расположенным над ним слоем зернистого материала часть элементов начинает работать сразу после превышения скорости, необходимой для начала псевдоожижения в расчете на все сечение распределительной решетки (см. рис. Х1Х-4). Дальнейшее увеличение газового потока приводит к тому, что в определенный момент рабочий режим будет характерен для всех элементов соответствующую этому моменту среднюю скорость газового потока (в расчете на сво-боднсге сечение аппарата) обозначим С/,., Если теперь постепенно уменьшать расход газа, то при достижении некоторой критической скорости часть элементов начнет переходить от рабочего [c.687]

Механизм псевдоожижения заключается в следующем. При подаче вертикального восходящего потока псевдоожижающего агента (газа или жидкости) через слой зернистого материала, лежащий на перфорированной решетке аппарата, на его частицы действуют аэродинамические силы. При малых скоростях слой остается неподвижным, с увеличением скорости отдельные частицы начинают двигаться одна относительно другой, и слой расширяется. При более высокой скорости потока достигается состояние, когда почти все частицы совершают сложное относительное движение, слой переходит во взвешенное (псевдоожиженное) состояние. Началу псевдоожижения соответствует равенство сил гидродинамического сопротивления слоя весу всех его частиц. В действительности требуется еще учитывать силы сцепления между частицами. Началу псевдоожижения соответствует некоторая скорость при которой преодолеваются силы сцепления и перепад давления становится равным весу частиц, приходящемуся на единицу поперечного сечения слоя. Зависимости перепада давления на высоте слоя с учетом архимедовых сил имеют следующий вид [c.119]

Характеристики псевдоожижен/юго слоя. Газовая фаза проходит снизу вверх через слой твердого зернистого материала со скоростью, обеспечивающей переход твердых частиц во взвешенное состояние. Исследование псевдоожиженного слоя показало, что он не является однородным наличие газовых пузырей среди турбулентно- и толчко-образнодвижущихся частиц твердого материала создает видимость кипения слоя. Пузыри газа просачиваются между частицами твердой фазы, имеющими во взвешенном состоянии относительно небольшой контакт одна с другой. Типичная картина внутреннего состояния псевдоожиженного слоя показана на рис. 1Х-39. [c.290]

Диффузия через газовую пленку как лимитирующая стадия процесса. Сопротивление пленки газа на поверхности частицы зависит от относительной скорости газового потока и частицы, свойств газа и размера частицы. Взаимосвязь этих величин выявляется только экспериментально и дается в виде полуэмпирического безразмерного уравнения, которое выражает их соотношение только применительно к определенным условиям контактирования газа с твердой фазой (неподвижный слой зернистого материала, псевдоожиженный слой и свободное паден-ие частиц). Например, при свободном падении твердых частиц Фросслинг получил уравнение для передачи массы (в мол. долях) от вещества, находящегося в газовом потоке, к веществу частицы [c.340]

Взвешенный слой можно получить в бинарных гетерогенных системах газ — твердое (Г — Т),газ — жидкость (Г — Ж), жидкость — твердое (Ж — Т) и жидкость — жидкость (Ж — Ж — несмешива-ющиеся) при пропускании с определенными скоростями потока менее плотной фазы (газа или жидкости) снизу вверх через слой более плотной фазы (зернистого материала или жидкости). Взвешенный слой получают и в многофазных системах, например при пропуска-нпи газа через суспензию мелких зерен в жидкости. [c.10]

В системе Г—Т зернистый (сыпучий) взвешенный слой твердого материала по внешнему виду напоминает кипящую жидкость. Как и в кипящей жидкости в нем возникают, а затем возрастают, сливаются (иногда разбиваются) пузыри газа на верхней границе возникают фонтанчики (своды) вся система Г — Т находится в постоянном неупорядоченном движении. Поэтому в советской литературе и, в особенности, в производственной практике, взвешенный слой в системе Г—Т чаще всего называют кипящим. Часть исследователей называет кипящим взвешенный слой при сравнительно небольших скоростях газа от начала взвешивания зерен до 3—5 w , так как именно в области сравнительно небольших скоростей газа, которые и применяются на практике, взвешенный слой наиболее похож на кипящую жидкость. В ряде случаев производственного применения взвешенного слоя особенно важным оказалось то, что твердый зернистый материал приобретает текучесть, подобную жидкости, поэтому взвешенный слой называют ожиженным (fluid bed, fluidised bed) или псевдоожижепным. При этом проводят аналогию между изменением агрегатных состояний жидкой и твердой фаз во взвешенном слое. Иногда даже пренебрегают наличием двух фаз во взвешенном слое. [c.12]

Коэффициент теплообмена между псевдоожижениым слоем зернистого материала и поверхностью увеличивается с повышением концентрации н скорости движения твердых частиц. Однако при возрастании скорости газа увеличивается порозность слоя и уменьшается концентрация частиц. Поэтому при увеличении скорости газа коэффициент теплообмена вначале увеличивается, [c.590]

В этих реакторах реакционная смесь проходит через слой катализатора снизу вверх с такой скоростью, чтобы зернистый материал перешел в состояние псевдоожижения. Это состояние характеризуется тем, что слой как целое расширяется, зерна теряют контакт между собой и приходят в интенсивное и хаотическое движение, не поквдая при этом границ слоя (за некоторыми исключениями). Образуются пузырьки газа, которые поднимаются через слой, п обш ая картина очень напоминает кипящую жидкость. Материал приобретает текучесть и способность передачи гидростатического давления в объеме подобно капельным жидкостям. [c.30]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология