Фонтанирование размер частиц

При работе с относительно крупнодисперсным (размер частиц 1 мм) и прочным к истиранию катализатором удается обходиться без фильтров или циклонов, устраивая вместо них сепарационную зону в верхней части реактора. Диаметр сепарационной зоны должен быть таков, чтобы линейная скорость газового потока в ней была меньше скорости витания самых мелких частиц катализатора, а высота — достаточной для погашения инерции частиц, вырывающихся из слоя при фонтанировании. [c.174]

Материал Размеры частиц, ММ Истинная плотность, кг/мЗ Максимальная высота фонтанирующего слоя, мм Минимальная скорость фонтанирования, сек [c.275]

Размер частиц твердого материала, которые можно привести во взвешенное состояние, находится в пределах от <0,001 до 65 жж. Обычно считают, что частицы с размерами 0,2—0,01 мм лучше всего подходят для образования однородного взвешенного слоя (с наименьшим количеством крупных пузырей газа). Крупные частицы вызывают неустойчивость слоя и сильные колебания его высоты. Мелкие частицы (<0,01 мм), даже сильно высушенные, действуют как влажные, образуя агломераты, а также трещины в слое, и приводят к фонтанированию. Добавка тонко-измельченных частиц к слою, состоящему из грубых, [c.276]

Хотя минимальный размер частиц для обеспечения фонтанирования, как указывалось в главе 1, составляет 1 мм, Гхош [75] предположил, что фонтанирование может быть подучено для значительно более тонкодисперсных материалов, пока диаметр входного отверстия газа не превысит в 30 раз диаметр частиц. Используя очень малое отверстие для воздуха, он смог получить миниатюрный фонтанирующий слой (около 1 см в диаметре) со стеклянными бусинами размером 80—100 меш (средний диаметр примерно 0,16 мм). Однако для такого тонкодисперсного материала фонтанирование в большом масштабе нельзя получить, за исключением, может быть, слоя с несколькими параллельными фонтанами (см. главу 12). Если диаметр колонны возрастает без соответствующего увеличения диаметра входного отверстия, фонтанирование ограничивается малой областью около входного отверстия. Весь слой в этом случае будет циркулировать лишь при увеличении диаметра входного отверстия, однако менее упорядоченным образом, чем при фонтанировании крупных частиц. [c.118]

Рис. 6.3. Влияние размера частиц на максимальную высоту слоя, при которой возможно фонтанирование в колонне диаметром 15 см.

Однородность размера частиц способствует стабильности фонтанирования, поскольку низкая проницаемость полидисперсного слоя должна приводить к более эффективному распределению газа по сравнению с действием струи. Наличие небольшой доли мелких частиц в слое частиц более крупного размера ([103], песок размером —40 + 60 меш в слое песка размером —20 + 4- 30 меш), как и добавление незначительной порции крупных частиц в слой тонкодисперсного материала ([219], частицы алунда —9 -Ь 14 меш в слое частиц алунда —35+48 меш), может серьезно ухудшать фонтанирование. Тем не менее пределы распределения размеров частиц, вне которых фонтанирование не происходит, достаточно широки, причем для крупных частиц они больше, чем для мелких. Так, слой древесных стружек, содержащий частицы ацетата целлюлозы (й, = 3 см), в 8 раз превосходящие по размеру частицы слоя, может удовлетворительно фонтанировать для слоя каменного угля и частиц алунда с максимальным размером 2—4 мм это расхождение не может превышать 5-ти раз [134, 219]. [c.120]

Для данного материала при фонтанировании ниже, чем при псевдоожижении (рис. 8.5) различие уменьшается с. увеличением размера частиц, что отмечалось выше. [c.142]

Коэффициент теплопередачи после полного развития фонтанирования более или менее не зависит от размера частиц (см. [c.146]

Может ли установиться стабильное фонтанирование в слое высотой но крайней мере 30 см при диаметре отверстия 1—2 см Если фонтанирование можно достичь только с отверстием значительно меньшего диаметра и более низким споем, то сомнительно, что устойчивое фонтанирование в большом масштабе вообще будет возможно. Для материалов с широким диапазоном размера частиц способность к фонтанированию можно улучшить сужением ЭТОГО диапазона (см. главу 6), если это позволяют требования данного процесса. [c.257]

Во взвешенное состояние можно перевести различные твердые материалы с размерами частиц, находящимися в пределах 0,001 — 65 мм. Однородный взвешенный слой лучше всего образуется при обработке твердых частиц с размерами от 0,01 до 0,2 мм. Крупные частицы вызывают сильные колебания высоты взвешенного слоя, а очень мелкие частицы легко слипаются друг с другом в агрегаты и вызывают фонтанирование. При изучении движения потока газа через слои тонкоизмельченных твердых материалов (тальк, сажа и др.) оказалось, что во многих случаях такие материалы не удается перевести во взвешенное состояние. Взвесь из таких материа- [c.10]

Представляют также интерес многоступенчатые (многозональные) реакторы с конусным газораспределением (фонтанированием) для прямого синтеза метил- и этилхлорсиланов из кремнемедного сплава ( размером частиц 75—250 мкм) и соответствующего хлоралкила (рис. 38). [c.65]

Рабочая скорость фонтанирования крупных частиц в 2—3 раза превышает скорость начала фонтанирования. Исследовано влияние различных факторов (угла конусности, диаметра входного отверстия, высоты слоя, размера частиц) на минимальную рабочую скорость, определяющую переход от пульсирующего к спокойному фонтанированию. [c.195]

Данные по теплообмену со стенкой аппарата и фонтанирующим слоем немногочисленны. В режиме развитого фонтанирования а не зависит от массовой скорости газа, с увеличением размера частиц коэ( х )ициенты теплоотдачи увеличиваются, но их значения на 10—60% ниже, чем для псевдоожиженного слоя при оптимальной скорости газа. Результаты обобщены в виде формулы [4] [c.96]

При более высоких слоях материала для фонтанирования требуются более широкие колонны или меньшие размеры входного отверстия. Зависимость между размерами частиц и предельной высотой слоя, однако, более сложная. Так было установлено , что в колонне диаметром 152 мм максимальная высота фонтанирующего слоя с ростом размера частиц сначала увеличивается, а затем уменьшается. Для определенного диаметра аппарата и [c.623]

Было установлено, что в условиях фонтанирования коэффициент теплоотдачи увеличивается с ростом размера частиц — в противоположность наблюдаемой закономерности для псевдоожиженного слоя — благодаря более высоким скоростям циркуляции, свойственным более крупным частицам (см. раздел VI.Б). Расхождение между коэффициентами теплоотдачи в фонтанирующем и псевдоожиженном слоях уменьшается по мере увеличения размера частиц, о чем свиде- [c.643]

Фонтанирование является одной из разновидностей псевдоожижения, позволяющей перемешивать плохо псевдоожижаемые зернистые материалы слишком крупные частицы или одинаковые по размеру. Фонтанирование достигается подачей ожижающего агента через небольшое отверстие в центре основания расширяющегося конического аппарата вместо равномерного его распределения по всему сечению слоя. В рассматриваемом случае гидродинамическая обстановка существенно отличается от существующей в обычном псевдоожиженном слое твердому материалу сообщается направленное циркуляционное движение, он в виде разбавленной фазы поднимается в ядре слоя и в виде плотной фазы опускается в кольцевой периферийной зоне. [c.620]

При непрерывной работе можно ожидать получения гранул широкого гранулометрического состава за счет неравномерного времени пребывания частиц, соответствующего полному перемешиванию в слое. Однако на практике во время фонтанирования происходит сепарация частиц по размеру так что может быть получен однородный по размеру продукт. С другой стороны, Романков и Рашковская применяли в фонтанирующем слое пневматический классификатор, непрерывно возвращающий в грануля-тор мелкую фракцию продукта. Использование ряда последовательных аппаратов фонтанирующего слоя также позволяет выравнять время пребывания частиц в системе. [c.652]

Фонтанирование дисперсных материалов без образования застойных зон и комкования обычно удается осуществить лишь при небольших объемных концентрациях твердой фазы (порозность порядка 0,95). В связи с этим дальнейшее изложение будет касаться сильно разбавленных дисперсных систем, в которых частицы (с размерами порядка десятков микрон и ниже) настолько удалены друг от друга, что между ними практически нет непосредственного силового взаимодействия. [c.173]

Фонтанирование является эффективным методом контактирования твердых частиц обрабатываемого материала с газами или жидкостями, применяемым в тех случаях, когда свойства частиц материала (их размеры, например) затрудняют их псевдоожижение. Однако отсутствие надежных данных по гидродинамике фонтанирующего слоя не позволяет достигнуть длительной и устойчивой работы промышленных аппаратов этого типа [16]. В настоящем разделе делается попытка моделирования гидродинамики односекционного аппарата фонтанирующего слоя на основании теории диаграмм связи [17]. [c.254]

Акустические колебания могут быть применены не только для разделения тонких аэрозолей, но и для их получения. Для этой цели применяется, например, диспергирование жидкостей в результате эффекта фонтанирования с образованием частиц размером от 0,5 мк. Ультразвуковой распылитель жидкостей с фокусирующим излучателем из титаната бария показан на рис. 35 [99, 100]. [c.51]

После 1 ч фонтанирования 9,5% частиц от первоначальной массы слоя становились (по размеру) меньше 2,5 мм. Сушка в фонтанирующем слое исключалась из-за чрезмерного истирания [c.128]

Наибольшее истирание частиц происходит в первые несколько минут фонтанирования (меньше 10 мин). Дальнейшее уменьшение размера за пределами этого периода незначительно. [c.130]

X 5,2 см с коническим основанием (угол раствора конуса — 47°) имела форму четырехугольной усеченной пирамиды размер прямоугольного отверстия для входа газа был 1,2 X X 5,2 см. В качестве твердого материала применяли просо, высота слоя составляла 10 см. Было найдено, что коэффициенты, измеренные в такой колонне, на 25—30% ниже значений, полученных в круглых колоннах при одинаковых скоростях потока ( те же самые средние интегральные скорости воздуха ). С другой стороны, коэффициенты в кольце в прямоугольной колонне были выше и близки к коэффициентам теплообмена для пограничного слоя между ядром и кольцом при этом разница для прямоугольной колонны составляла 10—15% по сравнению с 20—30% для круглой колонны. Коэффициент теплообмена при внесении батареи нагревателей хорошо согласуется с данными для одного нагревателя, однако батарея нагревателей в слое, особенно в нижней его части, мешает фонтанированию и приводит к уменьшению скорости частиц как в фонтане, так и в кольце, а иногда к асимметричному фонтанированию. Наиболее подходящее расположение нагревателя с практической точки зрения — область кольца окружающая фонтан в верхней части слоя. Если требуется поместить большие на- [c.152]

Эти новые частицы вместе с мелкими возвратными гранулами служат зародышем для образования новых гранул, хотя некоторые из этих мелких частиц удаляются из слоя прежде, чем они получают возможность расти. Следовательно, устойчивая работа возможна только когда скорость образования гранул желаемого размера так уравновешивается скоростью появления свежих ядер в слое, что распределение материала остается неизменным во времени и в пределах режима устойчивого фонтанирования. [c.196]

Простой метод сушки "растворов (выпарная кристаллизация) и суспензий в слое инертных частиц с размером, пригодным для фонтанирования (стеклянные шарики диаметром 3—6 мм), был разработан в Ленинградском технологическом институте имени Ленсовета [154, 155, 193, 201]. Этот способ применим в том случае, когда необходимо получать высушенный материал в виде тонкого порошка. Раствор, содержащий до 85% воды, распыляется горячим воздухом в нижнюю часть фонтанирующего слоя, оседает в виде тонкой пленки на стеклянных шариках при прохождении через эту зону и постепенно высыхает, как при гранулировании, описанном в предыдущем параграфе. Однако пленка не продолжает расти на стеклянных шариках во время последующих циклов. По мере высыхания она становится все более хрупкой и стряхивается с поверхности частицы при столкновениях стеклянных шариков в ядре слоя. При использовании относительно больших и тяжелых инертных частиц пленка измельчается при столкновениях в тонкий порошок, уносится из слоя с фонтанирующим воздухом и собирается в слое готового продукта в расположенном наверху циклоне. [c.197]

Идея использования фонтанирующего слоя в качестве дробилки для измельчения твердого материала является логическим развитием метода сушки суспензий и растворов в слое инертных твердых частиц, описанного ранее в этой главе. Техника проведения этого процесса требует, чтобы слой содержал некоторое число инородных инертных частиц, служащих перемешивающей средой. Эти инертные частицы должны быть тверже и тяжелее, чем обрабатываемые частицы. Кроме того, инертные частицы должны быть способными к фонтанированию, т. е. они должны быть относительно крупными, одного размера и обеспечивать свободное течение. Эти ограничения, однако, не относятся к обрабатываемым частицам, так как, если их доля в слое достаточно мала, то они не оказывают вредного влияния ца фонтанирование слоя в целом. Опыты по измельчению в фонтанирующем слое выполнены в Университете Британской Колумбии [143] в аппарате, схематически показанном на рис. 11.14. [c.213]

При более высоких слоях материайа для фонтанирования требуются более широкие колонны или меньшие размеры входного отверстия. Зависимость между размерами частиц и предельной высотой слоя, однако, более сложная. Так было установлено , что в колонне диаметром 152 мм максимальная высота фонтанирующего слоя с ростом размера частиц сначала увеличивается, а затем уменьшается. Для определенного диаметра аппарата и заданного размера частиц существует максимум размера входного отверстия, при превышении которого нельзя получить устойчивого фонтанирования. В частности, при фонтанировании зерен пшеницы в аппаратах диаметром от 102 до 305 мм максимум отношения 0 /0 составляет 0,35. [c.623]

Существенную роль в работе аниаратов с ФС играет гидродинамическая устойчивость самого режима фонтанирования, который имеет определенные границы по значениям скорости взвешивающего воздуха. Основными параметрами, определяющими устойчивость фонтанирования, являются размер частиц и их гранулометрический состав, соотношение диаметров штуцера для ввода газа и основной части аппарата и высота слоя материала в аппарате. Корреляционные соотношения для определения верхней и нижней границ устойчивых режимов работы приводятся в монографии [30]. Имеются сведения [12] о том, что минимальный размер частиц материала, при котором пределы устойчивого фонтанирования достаточно широки для практического использования аппаратов ФС, составляет 1-2 мм. При высоких слоях для фонтанирования требуются аппараты большего диаметра или с меньшим диаметром входного штуцера. Предельный угол конусности аппаратов для большинства дисперсных материалов близок к 40°. [c.234]

Минимальный диаметр частиц, при котором возникает фонтанирование, составляет примерно 1 мм. При размере частиц, близком к этому, эффективность контактирования газ — твердое в псевдоожиженном слое сильно снижается из-за проскока газа в виде больших пузырей [46, стр. 8 113].. Используя очень маленькое входное отверстие для газа, можно создать миниатюрный фонтанирующий слой и с частицами существенно меньшего размера [1, 11, 75, 203]. Действительно, при использовании распределительных решеток для псевдоожиженных слоев над каждым отверстием решетки образуется фонтан. Поднимаясь затем вверх по слою, эти многочисленные микрофонтаны постепенно превращаются в пузыри [114, 61а]. Однако, если бы для фонтанирования тонкодисперсного материала использовалось одно отверстие малого размера, допустимое время пребывания газа и частиц, а также производительность слоя были бы малы, и любая попытка [c.19]

С другой стороны, Редди и др. [192], работавшие с материалами различных размеров (алундом, стеклянными щариками и полистиролом) также в колонне диаметром 15 см, сообщили, что сначала увеличивается с размером частиц, а затем уменьшается экстремальное значение достигается при среднем размере частиц около 1,0—1,5 мм. Наблюдаемое Редди изменение Нп также должно, вероятно, зависеть от распределения частиц по размерам, которое не может быть полностью охарактеризовано каким-либо осрбым средним диаметром. Тем не менее существование максимума значения Н в зависимости только от размера частиц теоретически рассчитывается путем сравнения влияния размера частиц данного материала па скорость газа, требуемую для фонтанирования и для псевдоожижения. Из уравнения (2.38) влияние размера частиц и высоты слоя на скорость фонтанирования при сохранении постоянства других переменных выражается следующим образом [c.118]

Рассмотрим, как изменится процесс теплообмена, если теплопередача между легкой фазой и индивидуальной частицей контролируется проникновением теплоты внутрь зерна. При псевдоожижении обычно не учитываются температурные градиенты внутри частицы, но в случае большого размера частиц, используемых, как правило, при фонтанировании, в различных частях слоя могут возникать значительные градиенты. Если внезапно изменяется температура легкой фазы вокруг частицы, величина ре-зультирз щего перепада температур внутри частицы по от- [c.134]

Были опубликованы два исследования гидродинамики слоя, в котором одновременно происходит фонтанирование и псевдоожижение [37, 182]. В соответствии с данными Чаттэри [37] эта система, подобно обычному фонтанированию, лишена таких недо-> статков, как напластывание и агрегирование, характерных для кипящего слоя, а также не имеет ограничений в отношении размера частиц и высоты слоя, которые связаны со стабильностью обычного фонтанирующего слоя. Общее количество газа, необходимое для фонтанирующего кипящего слоя, больше, чем требуемое для фонтанирования или кипения отдельно. Однако Чаттэри утверждает, что дополнительный газ используется в достаточной мере, так как при кипении в кольце улучшается эффективность контакта газ — твердое, т. е. перемешивание твердых частиц. Последняя точка зрения подтверждается экспериментами, выполненными Поморцевой и Баскаковым [182] в полукруглой колонне. Исследователи наблюдали, как пузыри из зоны кипения стремительно передвигались к центру и поглощались фонтаном. Такое движение твердых частиц обеспечивало более интенсивное полное перемешивание в слое, чем при кипении или фонтанировании отдельно. Эти ученые расширили свои исследования, выполнив тщательные измерения теплообмена между слоем и погруженным объектом. , [c.251]

НОВЯТСЯ достаточно широкими в практическом аспекте, составляет 1—2 мм максимальный размер частиц, хорошо поддаюш,ихся фонтанированию, не превышает 3 мм (древесные опилки, частицы ацетата целлюлозы ). Монодисперспые системы в большей мере склонны к устойчивому фонтанированию полидисперсные — отличаются более низкой газопроницаемостью, поэтому газовая струя в них обычно стремится распределиться более равномерно по сечению. При увеличении среднего размера частиц возможно использование зернистого материала более широкого гранулометрического состава. Например, в случае наиболее крупных из упомянутых выше частиц наблюдается удовлетворительное фонтанирование слоя, составленного из частиц с восьмикратным диапазоном их размеров для более мелких частиц практически приемлемый диапазон их размеров значительно уже. [c.623]

Фонтанирующий слой твердых частиц представляет собой разновидность псевдосжиженного слоя. По центральной части камеры снизу вверх потоком газа увлекаются твердые частицы, а затем по достижении определенной высоты камеры твердые частицы разбрасываются в периферийные зоны. По перис рии камеры твердые частицы движутся под действием собственной силы тяжести вниз к конусу, куда подается газ [1]. При правильно подобранных конструкциях камеры, размерах частиц и скорости газа наблюдается устойчивое фонтанирование. Гидродинамика фонтанирующего слоя твердых частиц достаточно хорошо изучена, и поэтому нами в этой работе не рассматривается. [c.65]

Фонтанирование может быть получено при использовании жидкостной струи вместо газовой. Однако жидкостное фонтанирование, по всей вероятнооти, не представляет особого интереса, поскольку оно не имеет никаких очевидных преимуществ перед однородным псевдоожижением частиц, которое (в отличие от неоднородного — при псевдоожижении газом) является эффективным как для крупных и одинаковых по размеру, так и для мелких частиц зернистых материалов. [c.624]

По характеру гидродинамической обстановки в аппарате родственным к псевдоожижению является режим фонтанирования, однако последний характеризуется гораздо ббльпшми скоростями газовой фазы, которая увлекает с собой твердые частицы дисперсной среды. Фонтанирование часто применяется в тех случаях, когда свойства частиц материала (их размеры и физико-химические характеристики) затрудняют псевдоожижение. Этот режим пшроко используется для термической обработки строительных материалов, сушки тонких дисперсий (например, порошковых материалов в фармацевтической промышленности) и т. п. [c.173]

На основании изложенного выше могут быть сделаны следующие обобщения. На режиме псевдоожижения с фонтанированием загрузки наблюдается снятие пересыщения паро-газовой фазы путем конденсации паров на поверхности охлажденных зерен и частично в газовой фазе с образованием мелких размером до 10 мкм частиц конденсата. Конденсационный характер вынесенной из аппарата пыли подтверждается многократнцм просмотром проб под микроскопом. [c.67]

Обычно в нижней, наиболее узкой части аппарата устанавливается поддерживающая решетка, предотвращающая выпадение из рабочей зоны аппарата наиболее кру1шых частиц или агломератов влажного материала. В некоторых случаях возможны режимы фонтанирования без поддерживающей решетки. В первом варианте воздух (сушильный агент) подается в нижнюю часть аппарата тангенциально, через узкую щель (рис. 12.3.6.1, в) при этом фонтанирование материала становится асимметричным, вихревым, а в верхней части аппарата с целью большей упорядоченности движения двухфазного потока устанавливается отражательная перегородка. В аппаратах относительно небольших размеров при подаче мелкодисперсного материала вместе с сушильньш агентом через общий нижний штуцер (рис. 12.3.6.1, г) поддерживающая решетка также отсутствует. Выгрузка дисперсного материала в режиме такого аэрофонтанирования может производиться параллельно из нижней части аппарата и частично — вместе с уходящим сушильным агентом. [c.234]

Такое поведение слоя было названо Вайнбергом и др. [241 ], работавшими с коническими аппаратами и с частицами размером от 0,18 до 1 мм, негомогенным псевдоожижением . Однако Баскаков с сотрудниками [11, 12] называет свои слои такого же размера 4 Онтанирзтощими, используя без сомнения термин фонтанирование в несколько более широком смысле. [c.118]

Однако наблюдения, полученные при исследовании измельчения в фонтанирующем слое (см. главу 12), показывают, что стабильность фонтанирующего слоя частиц размером примерно 5 мм гораздо менее чувствительна к присутствию частиц меньшего размера, чем это следует из изучения устойчивости фонтанирования полидисперспых слоев. [c.120]

Подобные исследования как д.вд прямоуго.т1Ьных, так и для конических слоев, но для более тонких материалов ( , 0,5 мм) были выполнены Баскаковым с сотрудниками [11, 12]. Б их опытах частицы имели тенденцию скорее к псевдоожижению, чем к фонтанированию. Действительно, в прямоугольных слоях, состоящих из частиц размером от 0,05 до 0,16 мм, наблюдалось большое число маленьких пузырей воздуха, поднимающихся в фонтане, которые вызывали нарушение фонтана, радиально распространяющееся в кольцо [12]. Оказывается, хотя в этих экспериментах происходит движение твердых частиц, подобное фонтанированию, оно менее организованное, чем при настоящем фонтанировании. [c.153]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология