Каналообразование при псевдоожижении

В последнее время для устранения опасности каналообразования в реакторах с псевдоожиженным слоем катализатора с целью улучшения барботажа и достижения более эффективного контакта газосырьевой смеси с катализатором применяют секционирование. Для регулирования теплового режима в них используют и посекционный ввод холодного водорода. [c.50]

К сожалению, те самые свойства твердых частиц, которые способствуют образованию хорошо псевдоожиженного слоя, обусловливают трудности в начале псевдоожижения. Так, при уменьшении размеров частиц силы взаимодействия между ними возрастают поскольку увеличивается их удельная поверхность. Если частицы имеют низкую плотность, то сила тяжести, стремящаяся отделить их друг от друга, мала, а это способствует сильному каналообразованию, хотя во взвешенном состоянии такие частицы легко образуют хорошо псевдоожиженный слой. [c.42]

Большое влияние плотности твердых частиц на свойства псевдоожиженной системы является хорошо известным фактором при увеличении плотности обычно образуется менее однородная система. На первый взгляд, однако, неожиданно, что уменьшение размеров частиц также приводит к отклонениям от идеальной системы. Из рис. П-4 видно, что в широком диапазоне скоростей жидкости средняя порозность слоя меньше, чем вычисленная по уравнению (11,9). Дело в том, что часть жидкости проходит через зоны слоя, обладающие меньшим гидравлическим сопротивлением при этом среднее время пребывания жидкости в слое сокращается, так что она не полностью участвует в расширении слоя. Эффект частичного каналообразования более отчетливо проявляется в случае мелких частиц, так как отношение сопротивлений слоя и канала здесь больше, нежели в слое крупных частиц, и через сравнительно небольшие каналы проходит соответственно большее количество жидкости. [c.51]

Уменьшение перепада давления в слое ниже уровня, соответствующего однородному псевдоожижению, наблюдается также в псевдоожиженном слое с каналообразованием. Однако подчеркиваемое некоторыми авторами сходство между фонтанированием и каналообразованием представляется недостаточно правомерным. Каналообразование при движении газа через слой, не сопровождается перемещением частиц и представляет собою нежелательное явление в псевдоожиженных системах. При фонтанировании, напротив, газовая струя обеспечивает перемешивание всего слоя и одновременно тесный контакт между твердыми частицами и газом. Каналообразование возникает в псевдоожиженных слоях очень мелких частиц фонтанирование же возможно только при использовании крупных частиц. [c.622]

В реальной системе значение гидравлического перепада давления ЛР обычно несколько меньше (на 10—15%) по сравнению с вычисленным по уравнению из-за недостаточно полного псевдоожижения твердых частиц, каналообразования и других нарушений процесса псевдоожижения [16]. [c.169]

При псевдоожижении некоторых материалов однородность слоя нарушается также вследствие каналообразования, при котором происходит проскок ( байпасирование ) значительного количества газа (жидкости) через один или несколько каналов, образующихся в слое. Каналообразование особенно часто наблюдается при применении материалов с очень мелкими или слипающимися частицами, склонными к агломерации. Предельным случаем каналообразования является фонтанирование, при котором поток газа (или жидкости) прорывается сквозь слой по одному большому каналу, возникающему близ оси аппарата. [c.109]

Вопросы моделирования сушилок. При моделировании аппаратов КС кроме однозначности физических параметров на входе и выходе из аппарата необходимым условием является также подобие полей порозности, температурных и концентрационных полей. В модели и образце должно быть обеспечено псевдоожижение без застойных зон материала, должно отсутствовать стационарное каналообразование. Рекомендуется в лабораторных условиях отработать ячейку аппарата и осуществить [c.149]

Рабочую высоту псевдоожиженного слоя Н определяют путем сравнения рассчитанных величин с высотой, необходимой для гидродинамически устойчивой работы слоя и предотвращения каналообразования в нем. Разница между этими высотами зависит от того, каким (внешним или внутренним) диффузионным сопротивлением определяется скорость сушильного процесса и насколько велико это сопротивление. [c.308]

В некоторых случаях концентрация твердой фазы оказывает превалирующее влияние на объем рабочей зоны сушилки [94], В этом отношении перспективными следует считать сушилки кипящего слоя при условии осуществления процесса при минимальной порозности слоя. Однако широкое применение сушки суспензионного ПВХ в кипящем слое связано со способностью его качественно псевдоожижаться (без пузырей, каналообразования, отложений на газораспределительной решетке, чрезмерного пылеуноса), а также с условиями, необходимыми для качественного псевдоожижения. [c.103]

В зависимости от режима псевдоожижения и структуры слоя различают псевдоожиженные слои однородный, неоднородный, с барботажем газовых пузырей, с каналообразованием и фонтанирующий (рис. 54). На характер псевдоожижения и структуру слоя оказывают влияние как технологические параметры (физические [c.137]

Отмечается [181], что фонтанирование по физической сущности процесса весьма близко к псевдоожижению с каналообразованием, но между этими [c.41]

Рис. М7. Кривые псевдоожижения в слое с каналообразованием (ожижающий

Можно также сослаться на замечание Лева [247] о том, что величины И), найденные по кривым псевдоожижения, в ряде случаев завышались им на 10%, чтобы учесть возможную склонность частиц к каналообразованию . В связи с этим замечанием можно считать, что данные Лева в области Аг=10—10 практически согласуются с формулой Тодеса . Последняя представляется предпочтительной, если учесть некоторую неопределенность в значениях коэффициента сопротивления т в формуле Лева. [c.85]

При псевдоожижении материалов, склонных к агломерации, каналообразование, начинаясь у газораспределительных решеток, нередко становится сквозным. В этом случае для разрущения каналов требуется заметное повышение скорости газа, что часто [c.120]

Имеются указания, что размещения в слое вибраторов [675], а также наложение звуковых колебаний низкой частоты и большой амплитуды [656] улучшают равномерность псевдоожижения. Для нарущения каналообразования может оказаться полезной пульсирующая подача ожижающего агента . [c.121]

Как известно, однородность псевдоожиженного слоя твердых частиц повышается с уменьшением их размера. Однако ниже определенного его предела возрастают силы взаимодействия между частицами, что противодействует упорядоченному расширению слоя, способствует агломерации частиц и каналообразованию. Судя по литературным данным [317, 642], этот критический размер частиц близок к 40—70 мк. [c.574]

В интервале от 40 до 120 кг/ч подача материала в слой становилась пульсирующей, и транспортная линия начинала забиваться сплавом (при его расходе 3,5 кг на 1 м азота). При высоте слоя 530 мм и подаче 80 кг/ч высота застойных зон по периферии царги изменялась от 500 мм (при й" =2,72) до 150 мм (при Й7 = 5,5). Увеличение подачи до 120 /сг/ч плава и снижение числа псевдоожижения до 2,27 приводило к образованию обширных застойных зон на периферии слоя (материал становился полностью неподвижным). Последующее увеличение до 4,17 не обеспечивало нормального режима псевдоожижения высота неподвижной зоны достигала 280 мм и в пяти точках по периферии слоя наблюдалось каналообразование. [c.588]

При несовершенном газораспределительном устройстве каналы, полости и пузыри начинают образовываться сразу после перехода слоя в псевдоожиженное состояние. Склонность к каналообразованию всегда больше при применении распределительных перфорированных решеток, нежели пористых плит, число отвер стий в которых весьма велико. [c.592]

Этот распределитель уменьшает флуктуации падения давления в слое для крупных фракций материала, но не дает преимущества перед другими конструкциями для мелких фракций и не подавляет образование поршневого режима ири псевдоожижении крупных фракций материала. При использовании такого распределителя не происходит каналообразования в слое. [c.82]

Описание процесса псевдоожижения в отношении свойств пузырей не будет соответствовать для слоев, в которых происходят фонтанирование или каналообразование. [c.115]

В действительности интервал удовлетворительных режимов слоя, псевдоожиженного газом, может быть значительно уменьшен вследствие каналообразования и поршневого движения. Это особенно важно для случая крупных частиц одинакового размера, когда вообще очень трудно привести слой в псевдоожиженное состояние. Этот нежелательный режим может быть устранен, если в слое расположить турбулизирующие вставки или использовать конические аппараты. [c.81]

Настоящая годель отражает свойства барботажного слоя при развитом режиме псевдоожижения твердых частиц, когда отсутствуют каналообразование и проскок газа в виде поршней, а все пузыри имеют примерно одинаковый размер. Применяемые сейчас аппараты кипящего слоя, для которых отношение высоты к диаметру примерно равно единице, снабженные внутренними устройствами, как раз отвечают таким требованиям. Аппараты некоторых других типов могут быть описаны с помощью этой модели приближенно. [c.173]

В работе [32] установлено, что при псевдоожижении зерна (гречиха, просо, пшеница, горох) в первой стадии сразу после достижения критической скорости псевдоожижения потеря напора в слое, высота которого в неподвижном состоянии равнялась 100 мм, на 20% ниже расчетного по формуле (76). Это объясняется наличием каналов в слое и проскоком через них некоторого количества псевдоожижающего газа. Затем при повышении скорости и более равномерном псевдоожижении всего слоя расхождение между расчетным и экспериментальным значениями потери напора уменьшается. Обнаружена также зависимость потери напора от высоты слоя, плотности укладки зерен, их влажности и засоренности. Увеличение высоты слоя способствует уменьшению каналообразования и сближению расчетных и экспериментальных значений потери напора. [c.44]

Гидравлическое сопротивление слоя при каналообразовании меньше, чем при плавном псевдоожижении. [c.14]

До достижения определенной скорости газа слой неподвижен. Когда эта скорость достигнута, при отсутствии склонности к каналообразованию начинается псевдоожижение слоя, после чего он начинает расширяться. Образуется плотная фаза кипящего слоя, характеризующаяся порозностью е = 0,55 0,75. При псевдоожижении газом такой слой, как правило, оказывается неоднородным, т. е. концентрация частиц в различных местах слоя различна и меняется во времени. [c.16]

Наиболее равномерное псевдоожижение достигается при применении пористых плит. Для них характерны минимальные колебания сопротивления слоя [15]. При использовании перфорированных плит качество псевдоожижения понижается — увеличивается каналообразование. [c.45]

Электризация оказывает заметное влияние на динамику псевдо-ожиженного слоя. По мере того как увеличивается заряд в слое (потенциал на электроде), частицы налипают на стенки и электрод. Отмечается также заметное агломерирование частиц, после чего их поведение в слое определяется уже размером агломерата. Этим объясняется увеличение скорости псевдоожижения с уменьшением влажности воздуха. В случае негигроскопических диэлектриков это явление приводит к каналообразованию в слое и резкому нарушению процесса псевдоожижения (рис. 4). [c.19]

Распределители ожижающего агента в основании слоя оказывают весьма существенное влияние на его структуру в целом. В идеальном случае распределительные устройства должны иметь пористую структуру, чтобы ожижающнй агент поступал че]рез множество мелких отверстий. Распределительные устройства с малым числом крупных отверстий характеризуются высокими скоростями в отдельных точках основания слоя, что приводит к значительному каналообразованию в слое. Если слой склонен к каналообразованию, то более равномерное псевдоожижение достигается при использовании распределительных устройств с высоким сопротивлением газовому потоку, при котором ожижающий агент почти равномерно вводится в нижнюю часть слоя, независимо от каких-либо нарушений равномерности структуры самого слоя. Для мелкодисперсного слоя перепад давления в распределительном устройстве должен иметь тот же порядок, что и перепад давления в слое. Установлено что наилучшая воспроизводимость скорости начала псевдоожижения достигается при использовании плоских пористых распределительных устройств расширение слоя в этом случае также происходит более равномерно. [c.41]

Как мы уже видели, крупные стержни, не охватываемые поднимающимися пузырями, способствуют каналообразованию. Последнее часто относят к нежелательным режимам псевдоожижения. В то же время, реактор с поршнеобразованием имеет определенные достоинства (см. главу V), например, благоприятные характеристики перемешивания газа и увеличение времени его пребывания в системе. [c.537]

Как уже отмечалось, предысторией качества процесса псевдоожижения может являться качество структуры неподвижного слоя, загруженного в реактор. Предположим, что после загрузки в его структуре имеются мелкомасштабные своды, т. е. локальные зоны с переменной пористостью частиц. В момент пуска газа эти зоны способствуют каналообразованию, возникновению мелкомасштабных и затем крупномасштабных неоднородностей пористости в виде пузырей. Система газ — твердое тело становится неустойчивой. Если же сводов в структуре неподвижного слоя нет, что возможно только при отсутствии перемещений частиц при загрузке слоя, то нри псевдоожижепии не должно быть и пузырей. Убедительное доказательство этому получено в работе [861, когда автор на модели ожижал плоские частицы слюды. В таком слое вообще не возникало пузырей. Это можно объяснить тем, что пластинки слюды при загрузке укладывались плотно, без перемещений. [c.42]

Сквозные каналы в слое образуются при псевдоожиженни очень мелких (порядка микрона) частиц, либо влажных или слипающихся материалов в области скоростей ожижающего агента, близких к первой критической. На склонность к каналообразованию существенное влияние оказывает форма частиц, — например, частицы округлой формы, при прочих равных условиях, менее склонны к образованию каналов. Некоторые авторы [44] считают основной причиной образования каналов действие электростатических сил, возникающих в результате трения частиц при их движении в самом начале возникновения псевдоожиженного слоя. [c.39]

Неравномерность распределения по объему слоя потока ожижающего агента и, как следствие этого, появление в слое малоподвижных зон твердого материала в значительной степени определяются конструкцией аппаратуры для создания псевдоожиженного слоя, в первую очередь — газораспределительных устройств. Дело в том, что на периферии слоя и у его основания между отверстиями перфорированных газораспределительных решеток, чаще всего используемых в промышленных аппаратах, всегда остается большое количество застойных зон твердого материала, не захватываемого выходящими из отверстий струями газа. Вблизи решетки газ движется как бы ио ряду каналов, а не по всему сечению слоя. Относительное количество зернистого материала в этих застойных зонах может оказаться существенным в слоях малой высоты, но теряет свое значение с ростом высоты слоя. Наличие частичного каналообразования у газораспределительной решетки отражается на кривой псевдоожижения (см. главу П, раздел 1) некоторым уменьшением перепада давления. При увеличении высоты слоя перепад давления возрастает до теоретической величины (а в ряде случаев и выше нее), отражая относительное уменьшение количества неожиженного материала. [c.119]

ПОЯВЛЯЮТСЯ два осложнения. Во-первых, пылевидные материалы с размером частиц меньше 10—30 мк (каолин, измельченный катализатор для процесса декарбоксилирования фурфурола и т. п.) не переходят в псевдоожиженное состояние при обычной продувке газа через слой вследствие агрегирования частиц и сильного каналообразования. Во-вторых, наблюдается большой унос частиц сжижаю- Л щим агентом, что приводит к необходи- мости установки громоздких улавли- гортТе вающих устройств. Одновременная про-дувка слоя газом и воздействие механического перемешивания радиально-ло-пастной мешалкой или вращающейся газораспределительной решеткой позволяет получить стабильный псевдоожиженный слой для тонкодисперсных материалов с очень небольшим уносом. [c.493]

Встречаются также значительные трудности прп обработке влажных или содержащих крнсталлогидратную воду материалов. Эти трудности, обусловленные каналообразованием и агрегацией частиц, возникают при ведении различных процессов (сушки, газификации, химических синтезов). Так, при сушке солей, содержащих гидратную влагу, частицы, попадая в сушильную камеру, могут плавиться и образовывать крупные комки. В аппаратах с псевдоожиженным слоем это приводит к нарушению процесса происходит заплавление решеток и стенок камер [281]. [c.579]

Влияние газораспределительных устройств на структуру слоя и условия каналообразования. В псевдоожиженном слое, несмотря на тенденцию к сохранению среднего расстояния между частицами, всегда возможно возникновение отдельных областей повышенной порозности. Это может явиться следствием беспорядочной начальной укладки частиц или влияния электростатических сил н сил трения ири псевдоожижении. Области повышенной порозности непрерывно возникают над газораспределительной решеткой также по той причине, что твердая фаза периодически перекрывает сечение для прохода газа. Возиикаюигне при этом колебания газовых струй из отдельных отверстий не совпадают по фазе, поэтому оби1ая пульсация газового потока выражена гораздо слабее. Образуюищеся полости имеют тенденцию расширяться и [c.591]

Уравнение (2.19) окажется совершенно неприменимым к описанию состояния псевдоожиженных систем при переходе от поршневого режи.ма к пневматическому транспорту. Кроме того, описание всевдоожиженных систем, основанное на нове-денпи пузырей, будет, разумеется, непригодно адя слоя с ясно выраженным каналообразованием или для фонтанирующего слоя. [c.54]

Если частицы имеют размер меньше I мм, это оказывает значительное влияние на тип исевдоожижения (см. рис. 6, 7). Можно ожидать более спокойное псевдоожижение, когда используют более мелкие частицы или когда мелкие частички г.Еодятся в слой псевдоожиженный неоднородно. На практике трудности возникают из-за свойства очень мелких частичек слипаться, что приводит к каналообразованию в слое. Для примера определим (см, рис. 6) наибольший размер [c.129]

Обычно системы газ — твердое ведут себя совершенно иначе. При увеличении скорости потока свыше требуемого для минимального псевдоожижения наблюдаются большие неоднородности в виде пузыреобразования или каналообразования. [c.20]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология