Модели процессов циркуляционные

Составим математическую модель процесса смешивания в циркуляционных смесителях, позволяющую рассчитывать 4м при любой структурной схеме потоков смешиваемого материала внутри смесителя. С этой целью сделаем следующие допущения процесс смешивания заканчивается в периоде / (см. рис. 8.1), когда преобладает механизм смешивания частиц компонентов их конвективным переносом по рабочему объему смесителя физико-механические свойства смеси ие оказывают существенного влияния на процесс смешивания (ранее отмечено, для для периода / это предположение подтверждено экспериментально) значение предельного коэффициента неоднородности смеси Ven незначительно отличается от значения коэффициента неоднородности смеси 1/ , достигаемого смесью к концу периода / процесса смешивания это позволяет принять с некоторой погрешностью i,t i i M- [c.239]

При этих допущениях в качестве рабочей модели процесса смешивания в циркуляционных смесителях можно принять ячеечную модель. Разнос частиц отдельных компонентов по ячейкам опишем [c.239]

Рассмотрим возможность оптимизации циркуляционных смесителей с использованием метода математического моделирования. Как известно, оптимизация какой-либо системы включает следующие этапы выбор функции цели (или критерия оптимизации) составление содержательного описания процесса или явления, происходящего в системе разработка математической модели процесса или явления и установление ограничений на параметры составление алгоритма поиска оптимального варианта системы и режима ее работы. [c.238]

Построим модель процесса массовой кристаллизации в кристаллизаторе с естественной циркуляцией раствора типа DTB. Из всех аппаратов с естественной циркуляцией раствора наиболее надежным в эксплуатации является выпарной аппарат с выносной нагревательной камерой (рис. 2.10) [1]. Он состоит из нагревательной камеры 4 с греющими трубами и сепаратора 2, соединенных между собой циркуляционными трубами в 3 и б. В греющих трубах раствор испытывает дополнительное давление столба жидкости, находящейся в подъемной трубе 5, поэтому интенсивное па-502 [c.202]

Построим модель процесса массовой кристаллизации из растворов в циркуляционном вакуумном кристаллизаторе. Схема аппарата приведена на рис. 2.6. Он состоит из корпуса 1, циркуляционной трубы 2, испарителя 3 и двух пульсирующих клапанов 4, 5, через которые осуществляются вход питающего раствора и выход суспензии. С целью максимального уменьшения возможности механического дробления кристаллов перемешивание суспензии осуществляется эрлифтным насосом. Исходный раствор поступает в нижнюю часть циркуляционной трубы, смешивается с циркулирующей в аппарате суспензией и, поднимаясь по центральной циркуляционной трубе 2, вскипает (из-за падения давления) с образованием вторичного пара и пересыщенной суспензии. Вторичный [c.177]

Математическая модель процесса кристаллизации, протекающего в кольцевом канале вакуум-циркуляционного кристаллизатора, при принятых допущениях из системы (1.58) имеет вид к [c.179]

Построим модель процесса массовой кристаллизации в кристаллизаторе Кристалл со взвешенным слоем. Рассмотрим технологические особенности работы кристаллизатора типа Кристалл . Схема аппарата типа Кристалл представлена на рис. 2.13 [1]. Кристаллизатор состоит из корпуса 1, циркуляционного насоса 3 и теплообменника 4, соединенных в замкнутый контур циркуляционными трубами 2, 5. Исходный раствор (горячий концентрированный) поступает через штуцер 6 и смешивается с циркулирующим маточным раствором, в отно- [c.211]

Основной результат расчета процесса в неподвижном слое катализатора - поле температур и концентраций, описываемых уравнениями, приведенными в табл. 3.2. Некоторые результаты сопоставления расчетных и экспериментальных данных приведены на рис. 3.26. Отметим, что кинетические модели и их коэффициенты были получены в лаборатории проточно-циркуляционным методом. Затем была выбрана соответствующая модель процесса и рассчитаны температурный и концентрационный профили в слое. Они же были измерены в промышленном реакторе или в элементе промышленного реактора (трубка с катализатором). Результаты расчета (линии на рис. 3.26) и измерений (точки) наложены друг на друга без какого-либо уточнения [c.134]

В соответствии с выбранным методом изложения в начале VI главы ( Вальцевание ) подробно рассмотрено движение вязкой жидкости в пространстве между двумя вращающимися валками. Анализ качественной картины движения жидкости позволяет понять природу циркуляционного течения и объяснить смесительное воздействие, которому подвергается перерабатываемый материал. Математические модели процесса вальцевания строятся с различными степенями приближения. [c.12]

Для достижения истинного термодинамического равновесия в процессе пенной сепарации и получения исходных данных, необходимых для построения теоретических моделей процесса, большинство исследователей использует непрерывные циркуляционные одностадийные установки [10—14]. Рассмотрение пенной сепарации в таких колонках требует прежде всего изучения свойств динамической (движущейся) пены. [c.142]

Указанные обстоятельства обусловливают третий подход к синтезу операторов ФХС, основанный на модельных представлениях о внутренней структуре процессов, происходящих в технологических аппаратах. Основу этого подхода составляет набор идеальных типовых операторов, отражающих простейшие физико-хими-ческие явления (модель идеального смешения, модель идеального вытеснения, диффузионная модель, ячеечная модель, комбинированные модели и т. п.). Математическое описание технологического процесса сводится к подбору такой комбинации простейших операторов, чтобы результирующая модель достаточно точно отражала структуру реального процесса [1 ]. Такой подход позволяет сравнительно просто учесть влияние важнейших гидродинамических факторов в системе на макроуровне (зон неидеальности смешения, циркуляционных токов, байпасных потоков и других гидродинамических неоднородностей в аппарате), а также стохастических свойств ФХС (распределения элементов потока по времени пребывания в аппарате, коалесценции и дробления частиц дисперсной фазы, распределения частиц по размерам, вязкости, плотности, поверхностному натяжению и т. д.). [c.14]

Для составления математической модели процесса конвективного смешения в циркуляционном шнековом усреднителе с центральной трубой были измерены методом импульсного возмущения на экспериментальной модели этого усреднителя величины дисперсии времени пребывания частиц в циркуляционном контуре за один проход в нем материала (5т) общ. Принципиальная схема экспериментального усреднителя, используемого [c.149]

Составленная сложная графическая модель образуется стыковкой простых моделей процессов. Химические процессы и схемы ректификации смеси паров и жидкости представляются в виде циркуляционных моделей и дерева разделения, построенного с использованием элементов метода графов. [c.245]

Циркуляционные модели. В аппаратах с мешалками возникают циркуляционные потоки, поэтому создан отдельный класс моделей,так называемый класс циркуляционных моделей. К достоинствам циркуляционных моделей можно отнести FO, что они состоят из однотипных элементов — ячеек идеального смешения. Однотипность элементов, имеющих экспоненциальный закон распределения времени пребывания, позволила применить математический аппарат процессов Маркова для получения функций распределения времени пребывания. [c.445]

Однако одноконтурные модели не полностью отражают действительные гидродинамические процессы в аппаратах с мешалкой, где обычно имеется по крайней мере два циркуляционных контура. [c.446]

Построим зонную модель циркуляционного вакуум-кристалли-затора. Аналогично работам [37—42] процесс массовой кристаллизации в данном аппарате представим как совокупность взаимно связанных физических процессов, протекающих в отдельных зонах. [c.178]

Модели перемешивания частиц. Обширная библиография работ, посвященных исследованию закономерностей движения частиц, содержится в [1]. Наибольшее распространение получили модели, основанные па представлениях о диффузионном перемешивании частиц или циркуляционном характере их движения с обменом между восходящим и нисходящим потоками [13, 15, 23]. Наши эксперименты с мечеными теплом частицами и последующая обработка данных ио диффузионной и циркуляционной моделям привели к выводу, что последняя более точно отражает переходные процессы (рис. 7). Как видно из рисунка, диффузионная модель не описывает начальное запаздывание и крутой фронт экспериментальной кривой отклика. Циркуляционная модель хорошо описывает полученные экспериментальные данные во всем диапазоне условий проведения экснеримента. В работе [23] даны значения параметров циркуляционной модели, найденные из этих экспериментов. [c.54]

На рис. 8 приведены некоторые статистические характеристики случайного процесса блуждания частицы, полученные для циркуляционной и диффузионной моделей. Для невысокого слоя ( <1) различие существенно. При Ь>Ь статистические характеристики двух моделей практически совпадают. [c.56]

Ранее отмечалось, что РПР целесообразно применять в тех случаях, когда сопротивление массопереносу сосредоточено в жидкой фазе. Образование жидкостных валиков, в поперечном сечении которых имеет место циркуляционное течение жидкости, существенно интенсифицирует процесс массообмена в жидкой фазе. Это связано прежде всего с частым обновлением межфазной поверхности. Поэтому для оценки коэффициента массоотдачи в жидкой фазе можно использовать пенетрационную модель. [c.205]

Несмотря на ряд делаемых в процессе вывода предположений и использование эмпирических гидравлических соотнощений, объяснить природу возникновения циркуляционных потоков в кипящем слое эти статистические модели не позволяют. Предположение о максвелловском распределении скоростей зерен кипящего слоя не дает обоснования возникновению коррелированных циркуляционных скоростей и характерного времени пульсаций всех макроскопических параметров Тц. Деление же силы взаимодействия потока с частицами на составляющую Р р, зависящую только [c.61]

Довольно много работ посвящено установлению эмпирических зависимостей высоты факела и других его характеристик и разработке струйной модели псевдоожижения, упоминавшейся в разделе II.2. Естественно, что в самом факеле контакт фаз практически отсутствует и для тепло- и массообменных процессов эта область не играет существенной роли. Все же, именно эти струи вовлекают твердую фазу в циркуляционные движения и определяют масштаб исходных возмущений (,. [c.231]

Все частные случаи легко получаются из этой модели. Если в аппарате имеет место только микросмещение, то а = 0 и зона сегрегации ликвидируется. Если поступающий поток единственный, то =1 и имеем мы последовательную модель. Наконец, если аппарат представляет собой систему с полной сегрегацией, то а оо и зона микросмешения в структуре отсутствует. Применение алгоритма для расчета по этой модели требует знания функционального соотношения для скорости процесса, величины критического возраста а и вида функций распределения по времени пребывания для всех поступающих потоков. Величина а и вид функций распределения по времени пребывания зависят от ряда факторов, таких, как физические свойства систем, условий перемешивания, условий ввода и вывода потоков. Распределение по времени пребывания частиц задается структурой модели, т. е. принимается, например, в аппаратах с пропеллерной мешалкой один циркуляционный контур, а в аппарате с турбинной мешалкой — два циркуляционных контура [7]. [c.121]

При организации в колонных биореакторах внешних контуров теплообмена ячеечная модель дополняется соотношениями, учитывающими наличие циркуляционного потока. Схема модели, соответствующая этому варианту организации процесса, приведена на рис. 3.27. Согласно схеме возможна организация циркуляции среды субстрата в колонном биореакторе с заданным распределением по секциям. Это позволяет решить задачу управления условиями роста клеток в объеме каждой секции. Система уравнений модели для 1-й ячейки имеет вид [c.163]

При исследовании процессов горения в пространстве, ограниченном стенами из огнеупорных материалов, устраняется один из главных недостатков, свойственных исследованиям на стендах с холодными стенами дело заключается в том, что при наличии стен из огнеупорных материалов представляется возможным проводить исследования в условиях, близких к адиабатным, и устанавливать температурный режим, близко отвечающий условиям работы реальных печей во время их холостого хода. Полного соответствия, естественно, можно достигнуть, когда и аэродинамические условия на стенде соответствуют условиям на действующих печах, т. е. когда будет происходить струйное течение и будут в наличии циркуляционные зоны. Полного подобия процессов горения, движения газов и теплопередачи в моделях и реальных печах, как известно, достигнуть практически невозможно, поэтому мы называем опытные установки огневыми стендами, избегая довольно употребительного названия огневая модель . [c.222]

Модель смешения применяют прежде всего при моделировании жидкостных реакторов с перемешивающими устройствами. К ним относятся реакторы с пропеллерными, лопастными, якорными и другими типами мешалок, а также с пневматическим и струйно-циркуляционным перемешиванием. Интенсивное перемешивание реагирующих масс в реакторах при протекании основной реакции в жидкой фазе более необходимо, чем для реакций в газовой фазе. Интенсивность любого процесса в жидкой фазе в [c.88]

Комбинированные модели. Не все реальные процессы удается описать с помощью рассмотренных выше моделей-в частности, процессы, в которых наблюдаются байпасные и циркуляционные потоки, застойные зоны. В таких случаях используют комбинированные модели структуры потоков. При построении такой модели принимают, что аппарат состоит из отдельных зон, соединенных последовательно или параллельно, с различными структурами потоков (идеального вытеснения, идеального смешения, зона с продольным перемешиванием, застойная зона и т.д.). [c.91]

Теплоотдача в аппаратах с механическими мешалками. В химической технологии этот вид теплоотдачи распространен достаточно широко. В аппаратах с мешалками (см. гл. 7), имеющими поверхность теплообмена в форме рубашек или змеевиков, процесс теплоотдачи из-за перемешивания жидкости протекает очень интенсивно. Это происходит вследствие значительной скорости обтекания циркуляционными токами жидкости поверхностей теплообмена. Интенсивное перемешивание обеспечивает равномерность температуры практически по всему объему среды, т.е. в этих аппаратах гидродинамическая структура потоков наиболее близка к модели идеального смешения. [c.298]

Исследования, проведенные Г Д Любарским с сотр [1], позволили объяснить особенности протекания реакции гидрирования фенола и построить кинетическую модель процесса. Они проводились на проточно-циркуляционной установке в широком диапазоне параметров процесса В работе были использованы палладие- [c.86]

Математическая модель нижнего уровня микромасштабного переноса в газожидкостном реакторе на примере окисления /г-ксилола приведена в разделе 4.2.4. Основой модели верхнего уровня, описывающей макромасштабные процессы переноса, являются процессы циркуляционной диффузии. Согласно этой модели весь реактор разбивается на ряд зон, число которых соответствует числу ярусов мешалки, расположенной на валу привода. Внутри каждой зоны предполагаетдя циркуляционный механизм переноса, тогда как между зонами —перенос турбулентной диффузии. [c.220]

КИНЕТИЧЕСКОИ МОДЕЛИ ДАННЫХ ПРОЦЕССОВ. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И АППАРАТУРА БЕЗГРАДИЕНТНЫЕ СИСТЕМЫ, ПРОТОЧНО-ЦИРКУЛЯЦИОННАЯ УСТАНОВКА, РЕАКТОР С ВИБРООЖИЖЕННЫМ СЛОЕМ КАТАЛИЗАТОРА ХРОМАТОГРАФИЯ, ФОТОКОЛОРИМЕТРИЯ. ИССЛЕДОВАНА КИНЕТИКА ГЛУБОКОГО ОКИСЛЕНИЯ АНИЛИНА И ПРЕДЛОЖЕН МЕХАНИЗМ ОБРАЗОВАНИЯ МОЛЕКУЛЯРНОГО АЗОТА В ЭТОЙ РЕАКЦИИ. ПОЛУЧЕНЫ ДАННЫЕ О КИНЕТИКЕ ГЛУБОКОГО ОКИСЛЕНИЯ ФЕНОЛА И ИЗУЧЕНЫ КИНЕТИЧЕСКИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ СОВМЕСТНОГО ОКИСЛЕНИЯ АНИЛИНА И ФЕНОЛА В СМЕСЯХ, СООТВЕТСТВУЮЩИХ РЕАЛЬНО СУЩЕСТВУЮЩИМ В ПРОМЫШЛЕННОСТИ. ПОЛУЧЕННАЯ КИНЕТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРОЦЕССА СЛУЖИТ ОСНОВОЙ ДЛЯ РАСЧЕТОВ РЕАКТОРА САНИТАРНОЙ ОЧИСТКИ ВОЗДУХА. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ГЕТЕРОГЕННЫЙ КАТАЛИЗ. УСТАНОВЛЕНА ОПТИМАЛЬНАЯ ОБЛАСТЬ ПО ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ПАРАМЕТРАМ ПРОЦЕССА ГЛУБОКОГО ОКИСЛЕНИЯ АНИЛИНА, КОГДА ОБРАЗУЮТСЯ ЛИШЬ МИНИМАЛЬНЫЕ КОЛИЧЕСТВА ОКИСЛОВ АЗОТА. ПОЛУЧЕННЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ МОГУТ БЫТЬ ИСПОЛЬЗОВАНЫ ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОМЫШЛЕННОГО РЕАКТОРА. [c.88]

Модели с неравнодоступными объемами хорошо объясняют качественные особенности не только процессов перемешивания, но и закономерности внешней гидравлики насыпанного зернистого слоя. Поскольку диффузия в застойных зонах в значительной степени определяется молекулярным переносом, то становится понятной наблюдаемая сильная зависимость коэффициента продольной дисперсии от коэффициента диффузии Dr примеси в основном потоке. По мере повышения скорости потока в основных каналах между зернами в застойных зонах появляются циркуляционные течения [18] и их относительный объем снижается, что проявляется в приближении гидравлического сопротивления (см. раздел II. 8) и теплоотдачи от зерен (см. раздел IV.5) к их значениям для одиночного зерна уже при Кеэ > 50. [c.90]

Рассматривается конвективный массо- и теплоперенос при малых и средних значениях Ке для случаев обтекания частиц. Циркуляционное движение жидкости внутри капель играет существенную роль при расчете массопередачи в случае лимитирующего сопротивления дисперсной фазы. Для такого режима наблюдается нестационарный характер процесса массопередачи, что при больших значениях Ре приводит к зависимости критерия Шервуда или Нуссельта от критерия Фурье. Внешний массо- и теплообмен при больших Ре стационарен и описывается уравнениями диффузионного пограничного слоя. При исследовании решений этих уравнений показано, что для расчета величины массового потока достаточно знать распределение вихря по поверхности твердой сферы или касательной составляющей эрости по поверхности капли и газового пузырька. Обсуждены гранр цы применимости погранслойных решений при увеличении отношения вязкостей дисперсной и сплошной фаз. Общий случай соизмеримых фaJ0выx сопротивлений описан обобщенной циркуляционной моделью. Закономерности массо-и теплопереноса при лимитирующих сопротивлениях сплошной и дисперсной фаз и общий случай соизмеримых фазовых сопротивлений рассмотрены в разделах 4.2—4.4. [c.168]

Пример. В проточно-циркуляционном реакторе Карберри изучался гетерогенный каталитический процесс алкилирования бензола пропиленом. Целью параметрической идентификации являлась оценка кинетических и адсорбционных параметров в кинетической модели, имеющей для одного из гипотетических механизмов процесса следующий вид [c.190]

Даны физическая модель и математическое описание процесса нанесения слоя вспомогательного вещества на цилиндрическую поверхность фильтровального патрона с учетом геометрических характеристик фильтра, свойств вспомогательного вещества, скорости процесса концентрации суспензии [388]. Приняты следующие допущения нанесение слоя происходит в замкнутой циркуляционной системе фильтр — смеситель вспомогательное вещество несжимаемо в системе осуществляется идеальное перемешивание основной слой наносится на имеющийся топкий слой вспомогательного вещества. При анализе введено понятие вероятности проникания частиц с жидкой фазой через ранее нанесенный слой вспомогательного вещества единичной толщины. Получены уравнения, позволяющие определить продолжительность иансссиия слоя вспомогательного вещества при постоянпглх производительности насоса или разности давлений с разбиением области интегрирования на равные участки. [c.361]

При описании продессов смешения комби-нироваиными, циркуляционными или ячеечными моделями можно использовать математический аппарат процессов Маркова, который позволяет предложить новый критерий неидеальности смешения К, численно равный опре- [c.452]

Нестацпонарная модель. В качестве динамической модели реактора с псевдоожиженным слоем катализатора используем двухфазную циркуляционную модель, которая, как показано в [3—4], достаточно хорошо отражает нестационарное поведение процесса. Модель предполагает наличие двух фаз (разреженной [c.116]

Не все реальные процессы удается описать при помощи рассмотренных выше моделей. В частности, это относится к процессам, ключaющим байпасные и циркуляционные потоки, а также к процессам при наличии застойных зон. В таких случаях используются комбинированные модели. [c.115]

Между тем, не так уже трудно локализовать зону циркуляции топливных частиц, если обеспечить образование устойчивого циркуляционного вихря, который будет организованно вздымать топливную крошку в восходящей своей части и затаскивать ее в помощь гравитационным силам вниз под воздействием первичной струи воздуха (фиг. 17-1, IX). Учитывая, что при необтекаемой форме камеры в застойных ее местах будут немедленно скапливаться частицы с недостаточной парусностью и зашлаковывать их, следует по крайней мере низу камеры придавать обтекаемый профиль и направлять дутье так, чтобы оно обеспечивало смывание частиц топлива и шлака с его поверхности. При этом неизбежно также следует предусматривать соответствующую камеру дожигания, в которой окончательно завершался бы процесс сжигания газа и мельчайших пылеобразных частиц, подчиняющихся закону витания и увлекаемых той частью газо-воздущного потока, который из первичной циркуляционной зоны движется через эту камеру в дымоходы. Постепенно, путем исследования ряда лабораторных моделей и опробования промышленных вариантов, выработалась первая вихревая топка для мелкого топлива (фрезторф), сохра- [c.177]

Циркуляционные потоки возникают в реакторах с перемешиванием вследствие недостаточной интенсивности перемешивания. Это заметно сказывается на показателях процесса в колонных барбатажных аппаратах при отношении высоты Н к диаметру более трех > 3) - рис. 4.49. Поднимающиеся пузыри газа создают довольно интенсивную циркуляцию жидкости, вызывающую ее перемешивание. Почти идеальное перемешивание создается в емкостных реакторах при Н/В = 1, но в колонных аппаратах (у них обычно Н/В = = 4-6) время циркуляции может быть сопоставимо со временем протекания реакции, и модель идеального смешения становится для описания процесса не обоснованной. Возможно возникновение и нескольких циркуляционных зон, например, в колонном аппарате с многоступенчатой мешалкой. [c.181]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология