Неподвижный пористый слой зернистый

Движение жидкостей через неподвижные зернистые и пористые слои 101 [c.101]

Движение жидкостей через неподвижные зернистые и пористые слои 103 Для полидисперсных зернистых слоев расчетный диаметр вычисляют из соотношения [c.103]

Движение жидкости (газа) через пористую перегородку или через неподвижный слой зернистого (сыпучего) материала, состоящего из шарообразных частиц, зерен и кусков неправильной формы, колец Рашига и т. д,, подчиняется единым закономерностям. [c.219]

Полная, или статическая, сероемкость промышленного поглотителя при 670 К составляет 28% от его массы. Поглошение серы пористым зерном происходит послойно (рис. 5.41,а) и описывается моделью с невзаимодействующим ядром процесса газ-твердое . Абсорбер - однослойный реактор с неподвижным слоем зернистого поглотителя. Зона реакции (сорбции) занимает только часть высоты слоя, которая продвигается по слою по мере насыщения сорбента серой (рис. 5.41,6). Когда концентрация на выходе превышает допустимую (примерно через 2-3 месяца), поток переключают на другой абсорбер, а отработанный поглотитель заменяют свежим. Поскольку при этом не весь сорбент насыщен (ненасыщенная часть заштрихована на рисунке), то фактическая, или динамическая, сероемкость составляет 15 - 18%. [c.438]

Неоднородности пористости в слое зернистого материала возникают в процессе его засыпки в аппарат [19-22]. Масштабы таких неоднородностей могут быть различны — от размеров слоя в целом до нескольких десятков размеров частиц. Появление неоднородностей могут вызвать некоторые способы формирования неподвижного слоя материала, например при загрузке, осуществляющейся в виде падающей струи частиц. В месте падения образуются более плотные структуры. Кроме того, чем больше высота падения струи частиц или чем больше скорость падающих частиц, тем больше уплотнение и меньше пористость слоя. Неоднородности, определяемые условиями засыпки, являются основным источником появления будущих горячих и холодных пятен в зернистом слое. Однако эти неоднородности существенно сглаживаются соответствующими приемами формирования засыпки. [c.567]

Если не имеется препятствий расширению слоя (зернистый материал свободно покоится на газопроницаемой подложке, а сплошная фаза подается снизу), то при определенной скорости движения среды, называемой критической м кр (точка В), когда силовое воздействие сплошной среды превысит вес частицы, последние приобретают подвижность и начинают перемещаться относительно друг друга, образуя взвешенный слой (участок ВС, рис. 6.9.6.1). Частицы твердой фазы во взвешенном слое хаотически движутся, вращаясь и соударяясь. Общий объем слоя увеличивается, увеличивается его пористость. Взвешенный слой твердых частиц назьшается также псевдоожиженным или кипящим, поскольку он, подобно жидкости, обладает текучестью. В момент начала псевдоожижения — в точке В — наблюдается пик перепада давления, что связано, в основном, с преодолением сил грения слоя частиц о стенку аппарата и в меньшей степени — сцеплением частиц друг с другом, перераспределением энергии газовых струй из отверстий решетки. Всплеск перепада давления для неуплотненных материалов в среднем составляет 5-10 % от Ар. При уменьшении скорости сплошной среды и обратном переходе слоя в неподвижное состояние пик перепада давления отсутствует (пунктир [c.578]

Переход неподвижного слоя зернистого материала в псевдоожиженное состояние сопровождается расширением слоя, увеличением его пористости и возникновением движения частиц (зерен) внутри слоя. [c.192]

Наиболее распространенная упрощенная модель процесса непрерывного химического взаимодействия в неподвижном слое зернистого катализатора основана на предположении о равенстве температуры и концентрации целевого компонента в частицах катализатора и в сплошной среде (Г =/, С = С/). Градиенты концентрации и температуры внутри частиц считаются пренебрежимо малыми. Таким образом, эти существенные упрощения исключают из анализа процессы тепло- и массообмена внутри зерен пористого катализатора. Скорость реакции считается функцией локальных значений концентрации и температуры квазигомогенного континуума. Пренебрежение внутренними термическим и диффузионным сопротивлениями зерен катализатора тем более справедливо, чем меньше диаметр частиц и чем выше значения коэффициентов диффузии и теплопроводности катализатора. Принимается режим вытеснения при фильтровании сплошной среды через слой с равномерной скоростью и, не зависящей от радиуса слоя г. Учитывается квазидиффузионный перенос массы и теплоты в поперечном направлении слоя цилиндрической формы. Такие предположения приводят к следующей системе дифференциальных уравнений второго порядка [c.164]

В качестве другого примера можно указать на процессы адсорбции для разделения газовых и паро-газовых смесей. Со времени изобретения акад. Н. Д. Зелинским универсального угольного противогаза (1915 г.) адсорбция применялась в промышленности главным образом для рекуперации из воздуха производственных помещений паров летучих растворителей — бензола, ацетона и т. п. Еще двадцать пять лет тому назад процесс проводился только в громоздких периодически действующих аппа-)атах с неподвижным слоем зернистого адсорбента (активированного угля). 3 настоящее время успешно внедряются высокоэффективные непрерывно действующие адсорбционные установки с движущимся и кипящим слоем адсорбента, а процессы адсорбции широко применяются для выделения индивидуальных газов из газовых смесей (этилена, метана, ацетилена и др.), обогащения слабых нитрозных газов и т. д. Адсорбционные процессы и аппараты получают дальнейшее развитие в связи с использованием для разделения газов пористых кристаллов (молекулярных сит) и ионообменных смол (ионитов), вопросы применения которых рассматриваются в главе XIV. [c.12]

Движение жидкостей через неподвижные зернистые а пористые слой 107 [c.107]

Одной из причин возникновения горячих пятен являются, как показано экспериментально [4], флуктуации проницаемости неподвижного зернистого слоя, обусловленные свойствами частиц формировать нри хаотичной упаковке локальные ансамбли с более или менее упорядоченной структурой. Параметрически задавая распределение пористости в объеме слоя, мы имеем возможность численно исследовать воздействие флуктуаций пористости на процесс. В каждом из четырех слоев моделировались структурные неоднородности в верхней и нижней части с пористостью Ев = Е 0,3, 0,35, 0,45. Пористость в остальной части слоя 0,4. [c.63]

Рассмотрено явление возникновения неоднородности фильтрационного потока газа при течении через неподвижный зернистый слой. Предложена идеализированная модель течения, представляющая обтекание пористого элемента в канале. Асимптотический случай малой величины зазора между пористым элементом и стенкой канала соответствует условиям проявления неоднородности. Отмечено влияние конвективной диффузии в приграничной зоне на формирование крупномасштабной неоднородности. Сопоставление расчетных и экспериментальных данных свидетельствует об адекватности предложенной модели. Пл. 3. Библиогр. 19. [c.175]

Зернистые фильтры делятся на две группы насыпные и жесткие пористые. К первой группе относятся фильтры, в которых элементы, составляющие фильтрующий слой, не имеют жесткой связи друг с другом. Это фильтры с неподвижным насыпным зернистым слоем, с подвижным слоем, а также с псевдоожиженным слоем. Ко второй группе относятся фильтры, в которых зерна связаны между собой и образуют агломерацию, полученную спеканием, склеиванием или прессованием. [c.205]

В развитии хроматографии вслед за периодом, когда основные ее достижения, были связаны в первую очередь с созданием и совершенствованием аппаратуры, наступило время, когда столь же серьезные усилия стали направлять и на создание высокоэффективных материалов — сорбентов, носителей, неподвижных жидких фаз и т. д. — которые, собственно, и определяют качество хроматографического разделения веществ. Совершенствуются, порой весьма значительно, традиционные хроматографические материалы повышается их химическая однородность, чистота, улучшаются механические свойства. Выдающиеся результаты достигаются при использовании в колоночной жидкостной хроматографии микро-зернистых сорбентов. Наряду с этим появляются и классы совершенно новых хроматографических материалов с особыми свойствами, идеально соответствующими их назначению. Примерами таких материалов являются биоспецифические и поверхностно-пористые сорбенты для жидкостной хроматографии. Промышленность выпускает все больше материалов в максимально удобной для непосредственного применения форме, например готовые к применению пластины со слоем сорбента для тонкослойной хроматографии, растворы и смеси реактивов для предварительной обработки проб перед анализом или для проявления хроматограмм и т. д. [c.4]

Экспериментальные данные по определению коэффициента извилистости Т через уравнение (IV.9) удовлетворительно согласуются с величиной Т, определяемой по электропроводности жидкости, залитой в слой из неэлектропроводных зерен (раздел 11.4). К процессам диффузии в зернистом слое при неподвижной жидкости (газе) тесно примыкают явления диффузии внутри пористых тел (катализаторов, адсорбентов, ионообменников), весьма существенные для процессов катализа и различных вариантов сорбции. Зависимости типа (IV. 9) действительны и для этих процессов, но при радиусе пор, имеющем один порядок с величиной свободного пробега молекул, необходимо учитывать специфические эффекты взаимодействия молекул газа и стенок капилляров. [c.206]

Приведенные данные показывают, что несмотря на общие причину и характер зависимости величин аст, а. X от и положения максимумов этих величии не вполне совпадают. По-видимому, такая заметная разница обусловлена естественными отличиями в структуре пристенной зоны. Как и в неподвижном зернистом слое, пористость Этой зоны несколько отличается от средней по всему [c.451]

При пропускании газового потока через зернистую массу слой ее остается неподвижным до тех пор, пока не будет достигнута определенная скорость газа. С увеличением скорости потока газа частицы поднимаются и переходят во взвешенное состояние. Сначала они еще плотно прилегают друг к другу, но приобретают подвижность и могут перемещаться подобно жидкости. Эта способность зернистого материала уже давно используется в пневматических транспортирующих устройствах—желобах с днищем из пористого материала, через которые нагнетается воздух. Даже при малом наклоне такого желоба мелкозернистый (псевдоожиженный) материал очень быстро перемещается, как жидкость, в самую низшую точку. При еще большей скорости потока образуется кипящий слой, в котором частицы материала поддерживаются. [c.145]

Носители неподвижной фазы > должны быть химически инертными, никакие адсорбционные процессы на них не должны происходить. Это позволит на основании данных, полученных при обычной экстракции, надежно прогнозировать возможность разделения отдельных элементов в хроматографических условиях. Носители должны прочно удерживать на своей поверхности органическую или водную фазу, не растворяться в выбранных растворителях и не набухать в них, легко регенерироваться и быть, конечно, доступными. В качестве носителя органической фазы часто применяют фторопласт-4 и подобные ему органические полимеры. В работах Преображенского и др. описывается способ получения зернистого пористого фторопластового порошка, который имеет по сравнению с порошком-сырцом фторопласта-4 большую пористость зерен (около 63%), размер пор порядка микрона, меньшее сопротивление движению подвижной фазы. Показана также возможность использования компактного пористого фторопласта " для изготовления хроматографических колонок с устойчивыми параметрами. Носителями органической фазы могут быть и другие материалы, например, силикагель и кизельгур, которые предварительно гидрофобизируют, применяя соединения типа диметилдихлорсилана. В качестве носителя водной фазы наилучшими пока являются ионообменные смолы (когда нет ионообменной сорбции и рабочей поверхностью является тонкий слой водной фазы, обволакивающий частицы смолы). С этой же целью применяют силикагель и целлюлозу. [c.133]

Другой важной гидродинамической характеристикой псевдоожиженного лоя, играющей большую роль в инженерных расчетах и исследованиях, является скорость начала псевдоожижения зернистого материала Ок. В ряде работ при решении этой задачи авторами предлагалось принимать за основной расчетный параметр псевдоожиженного слоя гидравлическую крупность частиц (т. е. скорость свободного осаждения частиц в неподвнжиой среде). Естественно, скорость осаждения позволяет учитывать физические свойства жидкой и твердой фаз, включая пористость частиц и их форму, одвако для получения достаточно надежных результатов гидравлическую крупность зернистого материала следует определить для каждого конкретного случая. Это условие резко снижает ценность полученных расчетных уравнений,и является практически неприемлемым для проектировщиков адсорбционной аппаратуры. Поэтому более целесообразным следует признать подход, продемонстрированный при исследовании гидродинамики псевдоожиженного слоя в монографии М. Э. Аэрова и О. М. Тодеса [21]. В этой работе использовано уравнение (У1-3) для перепада давления в неподвижном слое зернистого материала я получено соотношение Ар [c.173]

Распределение воздуха в слое изучалось в неподвижном слое зернистого материала, что обеспечивало неизменность пористости слоя. Удельный расход воздуха, отнесенный к горизонтальному сечению желобов, изменялся от 0,51 до 0,67 м /м сек, что соответствовало скорости в свободном сечении модели от 0,13 до 0,17 м1сек. [c.128]

Если сквозь слой зернистого материала снизу вверх пропускать газ, то, как показывает опыт, поведение частиц материала, образующего слой, будет зависеть от скорости газа. При малых скоростях слой остается неподвижным, и с увеличением скорости газа происходит только повышение гидравлического согрэтивления слоя. По достижении определенной скорости, называемой критической, слой расширяется, становится более пористым, и сопротивление его делается практически постоянным, независимым от скорости газа. Газ, разъединяя и обволакивая частицы материала, уменьшает трение между ними. Слой приобретает свойства жидкости — ее текучесть и подвижность уровень слоя располагается по горизонтали. Это явление носит название псевдоожижения сыпучего материала и сохраняется в значительном диапазоне скоростей газа. При дальнейшем увеличении скорости газа и доведении — ее до так называемой скорости выноса начинается унос сначала мелких фракций материала, а затем весь материал слоя увлекается потоком газа и уносится из аппарата. [c.590]

Смешанная задача гидродинамики — движение жидкостей и газов через пористый слой (слой кусковых или зернистых материалов). В зависимости от высоты слоя Н различают два случая ) Н onst (процессы, связанные с движением газа в абсорберах, теплообменниках регенеративного типа, реакторах с неподвижным слоем катализатора, адсорберах, сушилках и печах, а также промывка осадков на фильтре, фильтрация грунтовых вод и др.) 2) Я=т onst, т. е. высота слоя увеличивается во время протекания процесса (фильтрование на промышленных фильтрах и центрифугах и др.). [c.12]

Влияние стенки на пористость зернистого слоя катализатора. Макаренко М. Г., Лахмостов В. С.— Аэродинамика хямиче-ских реакторов с неподвижными слоями катализатора. Новосибирск Наука, 198э. [c.175]

Наибольшей прочностью удержания клеток обладают оферичее-кие гранулы, немного меньше прочность кубических гранул, на -, меньшая прочность - на пористом носителе. Х анулн на пористом носителе хорошо работавт в неподвижном зернистом слое. [c.171]

Псевдоожижение слоя наступает при повыщении скорости потока жидкости или газа, проходящего снизу вверх, до такой величины, при которой зерна расширившегося слоя начинают интенсивно и беспорядочно перемещаться в объеме слоя, сохраняющего в целом посте-янную для данной скорости высоту. Естественно что плотность заполнения зернами объема псевдоожиженно-го слоя меньше, чем плотность заполнения объема неподвижного слоя. Отношение объема пустот между зернами (пористости) в псевдоожиженном слое ко всему объему того же количества зернистого материала называется относительной пористостью е и является важнейшим фактором эффективности работы псевдоожижен-ного слоя сорбента [c.109]

Образование псевдоожиженного слоя можно, в простейшем случае, представить себе следующим образом (рис. 1-1, а). В вертикальный сосуд 1 произвольной (например, цилиндрической) формы, снабженный поперечным газопроницаемьш поддерживающим устройством 2 в виде сетки, пористой перегородки и т. п., помещен слой мелкозернистого твердого материала 3. При подаче через устройство 2, называемое в дальнейшем распределительной решеткой, снизу вверх потока газа (или жидкости) с малой скоростью слой остается неподвижным. Если постепенно увеличивать скорость газа до величины, при которой вес зернистого материала в слое уравновешивается силой гидродинамического давления восходящего потока, твердые частицы окажутся в гидродинамическом равновесии и получат возможность взаимного пульсационного перемещения, т. е. слой 3 станет текучим и, как будет показано ниже, приобретет также некоторые другие свойства капельной жидкости. С дальнейшим увеличением скорости газа слой расширяется, интенсивность движения частиц возрастает, но без нарушения гидродинамического равновесия. Наконец, по достижении скорости газа, при которой силы гидродинамического давления становятся больше силы тяжести, частицы выносятся из слоя. [c.21]